CN1281629A - 多层印刷电路板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

在衬底20上设置成为保形掩模的铜膜30,在该铜膜上形成通路孔形成用开口30a以及对位标记30b。用照相机82测定该对位标记30b的位置,检测衬底30的位置,通过大致在开口30a的位置上照射激光,设置通路孔用开口26a。通路孔的开口位置精度由于取决于保形掩模的铜膜30的开口30a的位置精度,所以纵使激光照射位置精度降低也能在适当位置形成通路孔。

Description

多层印刷电路板的制造方法
本发明涉及多层印刷电路板的制造方法；尤其是有关可使备有小直径通路孔(バィアホ-ル)的多层印刷电路板大批量生产，而且改善电头(ガルバノヘツド)驱动速度，提高生产效率的制造方法。
组成的多层电路板交替具有层间树脂绝缘材料和导体线路层，在层间树脂绝缘材料层上设孔，在该孔的壁面上形成导体膜，通过形成的通路孔使上层和下层进行电连接。
层间树脂绝缘层的孔(通路孔)的形成通常是借助使层间树脂变成感光性，进行曝光显象处理形成。
然而，多层印刷电路板的通路孔的孔径当前主要是在100μm以下，寻求用以形成更小直径的通路孔技术，根据该要求正在研究在组成的多层电路板的打孔中利用激光的加工法。
作为在打孔中利用激光的技术，例如在特开平3-54884号中提出。在该技术中，用加工头接受来自激光光源的光并使之偏转，照射在一定的树脂绝缘材料上形成孔。
在大批量多层印刷电路板的生产中，由于通路孔数在1层上从数百到数千个，所以必须高效地形成通路孔用的孔。另一方面，通路孔必须与下层导体电路作电连接，所以要求精度高。
但是，在大批量生产中用激光形成通路孔用孔时，难以高精度控制激光的照射位置。因此，正寻求一种即使激光照射位置精度低也能维持开口位置精度的多层印刷电路板加工方法。
而且，若使位置精度提高则要降低加工头的驱动速度，所出现的问题是生产率下降。
本发明为了解决上述问题，其目的是提供一种这样的多层印刷电路板的制造方法，不依赖于激光照射的位置精度，可确保通路孔的开口位置精度，更有效地利用激光照射开多个孔。
本发明的另一个目的是不降低通路孔的开口位置精度，提高扫描头的驱动速度。
为了达到上述目的，权利要求1的多层印刷电路板制造方法，其特征是包括以下a-c步骤：
a．在导体层形成衬底上设置在表面具有金属膜、在该膜上设置的开口、以及定位标记的层间树脂绝缘层；
b．测定所述定位标记，根据测定的定位标记的位置照射激光，除去从所述金属膜开口露出的层间树脂绝缘层，设置通路孔形成用开口；
c．形成通路孔以及导体回路。
权利要求2的多层印刷电路板制造方法，其特征是包括以下a-c步骤：
a．在导体层形成衬底上放置表面形成金属膜的树脂薄膜，并进行加热加压，在表面形成具有金属膜的层间树脂绝缘层；
b．在金属膜上设置开口和定位标记；
c．测定所述定位标记，根据测定的定位标记的位置照射激光，除去从所述金属膜开口露出的层间树脂绝缘层，设置通路孔形成用开口。
权利要求3的多层印刷电路板制造方法，其特征是包括以下a-d步骤：
a．在导体层形成衬底上放置在表面形成金属膜的树脂薄膜，进行加热加压，在表面上形成具有金属膜的层间树脂绝缘层；
b．在金属膜上设置开口和定位标记；
c．测定所述定位标记，根据测定的定位标记的位置照射激光，除去从所述金属膜开口露出的层间树脂绝缘层，设置通路孔形成用开口；
d．形成通路孔以及导体回路。
权利要求4的多层印刷电路板制造方法，其特征是包括以下a-f步骤：
a．在导体层形成衬底上形成在表面具有金属膜、在该金属膜上设置的开口、以及定位标记的层间树脂绝缘层；
b．测定所述定位标记，根据测定的定位标记照射激光，除去从所述金属膜开口露出的层间树脂绝缘层，设置通路孔形成用开口；
c．在通过所述步骤b中获得的衬底上形成非电解电镀膜；
d．在所述步骤c中获得的衬底上形成电镀保护层；
e．在所述电镀保膜非形成部分实施电解电镀；
f．除去所述电镀保护层，腐蚀除去电镀保护层下的金属膜、非电解电镀膜，形成通路孔以及导电回路。
权利要求5的多层印刷电路板制造方法，其特征是包括以下a-h步骤：
a．在导体层形成衬底上形成层间树脂绝缘层；
b．在所述层间树脂绝缘层的表面上形成金属膜；
c．在所述金属膜上形成开口以及定位标记；
d．测定所述定位标记，根据测定的定位标记照射激光，除去从所述金属膜开口露出的层间树脂绝缘层，设置通路孔形成用开口；
e．在所述步骤d中获得的衬底上形成非电解电镀膜；
f．在所述步骤e中获得的衬底上形成电镀保护层；
g．在所述电镀保护层非形成部分实施电解电镀；
h．除去所述电镀保护层，腐蚀除去电镀保护层下的金属膜、非电解电镀膜。
权利要求6的多层印刷电路板制造方法，其特征是包括以下a-g步骤：
a．在导体层形成衬底上放置在表面形成金属膜的树脂薄膜，通过热压形成在表面具有金属膜的层间树脂绝缘层；
b．在所述金属膜上形成开口以及定位标记；
c．测定所述定位标记，根据测定的定位标记照射激光，除去从所述金属膜开口露出的层间树脂绝缘层，设置通路孔形成用开口；
d．在所述步骤c中获得的衬底上形成非电解电镀膜；
e．在所述步骤d中获得的衬底上形成电镀保护层；
f．在所述电镀保护层非形成部分实施电解电镀；
g．除去所述电镀保护层，腐蚀除去电镀保护层下的金属膜、非电解电镀膜，形成通路孔以及导电回路。
权利要求7的多层印刷电路板制造方法，其特征是包括以下a-c步骤：
a．在导体层形成衬底上形成在表面具有金属膜、在该金属膜上设置的开口、定位标记的层间树脂绝缘层；
b．多层印刷电路板制造装置由以下部分组成：用于加工的激光源、用于使激光方向朝X-Y方向偏转的扫描头、用于读出多层印刷电路板定位标记的照相机、用于放置多层印刷电路板的工作台、输入多层印刷电路板加工数据的输入部、存储加工数据或运算结果的存储部以及运算部，在所述多层印刷电路板制造装置的工作台上放置形成所述定位标记的多层印刷电路板，同时向该装置输入加工数据，
利用照相机测定多层印刷电路板的定位标记的位置，在运算部根据测定的定位标记位置以及输入的加工数据，作成扫描头、工作台驱动用数据，并将其存储在存储部中，在控制部从存储部读出驱动用数据，控制工作台、扫描头，在所述金属膜开口处照射激光，除去层间树脂层，形成通路孔形成用开口；
c．形成通路孔以及导体回路。
权利要求8的多层印刷电路板制造方法，其特征是包括以下a-c步骤：
a．在导体层形成衬底上形成层间树脂绝缘层；
b．在所述层间树脂层的表面上形成金属膜和在该金属膜上设置的开口、以及定位标记；
c．多层印刷电路板制造装置由以下部分组成：用于加工的激光源、用于使激光方向朝X-Y方向偏转的扫描头、用于读出多层印刷电路板定位标记的照相机、用于放置多层印刷电路板的工作台、输入多层印刷电路板加工数据的输入部、存储加工数据或运算结果的存储部以及运算部，在所述多层印刷电路板制造装置的工作台上放置形成所述定位标记的多层印刷电路板，同时向该装置输入加工数据，
利用照相机测定多层印刷电路板的定位标记的位置，在运算部根据测定的定位标记位置以及输入的加工数据，作成扫描头、工作台驱动用数据，并将其存储在存储部中，在控制部从存储部读出驱动用数据，控制工作台、扫描头，在所述金属膜开口上照射激光，除去层间树脂层，形成通路孔形成用开口。
权利要求9的多层印刷电路板制造方法，其特征是包括以下a-d步骤：
a．在导体层形成衬底上放置在表面形成金属膜的树脂薄膜，通过热压形成在表面具有金属膜的层间树脂绝缘层；
b．在所述金属膜上形成开口以及定位标记；
c．多层印刷电路板制造装置由以下部分组成：用于加工的激光源、用于使激光方向朝X-Y方向偏转的扫描头、用于读出多层印刷电路板定位标记的照相机、用于放置多层印刷电路板的工作台、输入多层印刷电路板加工数据的输入部、存储加工数据或运算结果的存储部以及运算部，在所述多层印刷电路板制造装置的工作台上放置形成所述定位标记的多层印刷电路板，同时向该装置输入加工数据，
利用照相机测定多层印刷电路板的定位标记的位置，在运算部根据测定的定位标记位置以及输入的加工数据，作成扫描头、工作台驱动用数据，并将其存储在存储部中，在控制部从存储部读出驱动用数据，控制工作台、扫描头，在所述金属膜开口处照射激光，除去层间树脂层，形成通路孔形成用开口；
d．形成通路孔以及导体回路。
权利要求10的多层印刷电路板制造方法，其特征是包括以下a-h步骤：
a．在导体层形成衬底上形成层间树脂绝缘层；
b．在所述层间树脂绝缘层的表面上形成金属膜；
c．在所述金属膜上形成开口以及定位标记；
d．多层印刷电路板制造装置由以下部分组成：用于加工的激光源、用于使激光方向朝X-Y方向偏转的扫描头、用于读出多层印刷电路板定位标记的照相机、用于放置多层印刷电路板的工作台、输入多层印刷电路板加工数据的输入部、存储加工数据或运算结果的存储部以及运算部，在所述多层印刷电路板制造装置的工作台上放置形成所述定位标记的多层印刷电路板，同时向该装置输入加工数据，
利用照相机测定多层印刷电路板的定位标记的位置，在运算部根据测定的定位标记位置以及输入的加工数据，作成扫描头、工作台驱动用数据，并将其存储在存储部中，在控制部从存储部读出驱动用数据，控制工作台、扫描头，在所述金属膜开口处照射激光，除去层间树脂层，形成通路孔形成用开口；
e．在所述步骤d中获得的衬底上形成非电解电镀膜；
f．在所述步骤e中获得的衬底上形成电镀保护层；
g．在所述电镀保护层非形成部分实施电解电镀；
h．除去所述电解保护层，腐蚀除去电镀保护层下的金属膜、非电解电镀膜。
权利要求11的多层印刷电路板制造方法，其特征是包括以下a-c步骤：
a．在导体层形成衬底上形成层间树脂绝缘层以及金属膜；
b．在所述金属膜上形成开口以及定位标记；
c．测定所述定位标记，根据测定的定位标记的位置照射激光，除去从所述金属膜开口露出的层间树脂绝缘层，设置通路孔形成用开口。
权利要求12的多层印刷电路板制造方法，其特征是包括以下a-d步骤：
a．在导体层形成衬底上形成层间树脂绝缘层以及金属膜；
b．在所述金属膜上形成开口以及定位标记；
c．多层印刷电路板制造装置由以下部分组成：用于加工的激光源、用于使激光方向朝X-Y方向偏转的电头(ガルバノベツト)、用于读出多层印刷电路板定位标记的照相机、用于放置多层印刷电路板的工作台、输入多层印刷电路板加工数据的输入部、存储加工数据或运算结果的存储部以及运算部，在所述多层印刷电路板制造装置的工作台上放置形成所述定位标记的多层印刷电路板，同时向该装置输入加工数据，
利用照相机测定多层印刷电路板的定位标记的位置，在运算部根据测定的定位标记位置以及输入的加工数据，作成电头、工作台驱动用数据，并将其存储在存储部中，在控制部从存储部读出驱动用数据，控制工作台、电头，在所述金属膜开口处照射激光，除去层间树脂层，形成通路孔形成用开口；
d．形成通路孔以及导体回路。
权利要求13的多层印刷电路板制造方法，把权利要求1至12记载的所述定位标记作成在金属膜上设置的开口，而且，所述定位标记的测定是测定从设置在所述金属膜上的开口通过层间树脂绝缘层识别的标记。
在本发明中，设定设置开口的金属膜(起到对激光具有保护层的功能，下称保形掩模)和该金属膜上的定位标记用照相机测定该定位标记的位置，实测衬底的位置，通过在大致的开口位置上照射激光，除去从开口露出的树脂绝缘层，设置通路孔用开口。
通路孔开口位置精度由于取决于作为保形掩模的金属膜开口位置精度，所以即便激光照射位置精度低也可在适当位置上形成通路孔。
并且，在金属膜上与通路孔形成用开口同时设置定位标记，读出该定位标记，通过输入的加工数据和衬底位置的实测值作成扫描头(电头)以及工作台驱动用数据，以补偿衬底位置的偏移，按照该驱动用数据驱动扫描头(电头)、工作台。因此，可高效地形成从数百到数千通路孔用孔。
在本发明中，不降低通路孔的开口位置精度，由于可降低激光的照射位置精度，所以能提高扫描头的驱动速度，由于能增加每单位时间用于通路孔的开口形成数量，所以提高了生产效率。
在本发明中，理想的是多层印刷电路板的定位标记在金属膜上实施腐蚀等形成。作为形状以环状腐蚀作成圆形，或是以圆形、四边形腐蚀的矩形等。
金属制的定位标记由于使不透光，所以当在定位标记上从下方(工作台侧)照射光的情况下，可作为轮廓识别，并且在从上方照射光的情况下，可通过反射光识别。即，如果用金属制成，则即便从任何方向照射光也能易于用照相机读出，这是有利的。
而且，理想的是定位标记形成在金属膜之后，与开口同时腐蚀形成。这是由于可以使定位标记的形成工序与开口形成工序不另外设置的所致。
再有如图11以及图12所示，理想的是在由层间树脂绝缘层敷盖的衬底表面上设置下层标记，在起保形掩模作用的金属膜上形成开口作为定位标记，从其开口通过层间树脂绝缘层识别下层标记，进行定位标记的测定。
在象该状态下，由于下层标记由层间树脂绝缘层敷盖，所以在氧化等中反射光减弱，不发生剥离不能识别轮廓的问题。
具体来说在层间树脂绝缘层形成之后，通过物理化学蒸镀或非电解电镀，或热压形成金属膜的树脂薄膜，形成起保形掩模作用的金属膜，对其进行腐蚀形成开口时，可同时形成定位标记。
作为所述层间树脂绝缘层，可使用热固性树脂、热塑性树脂或这些材料的合成树脂。
而且，作为所述层间树脂绝缘层，可使用非电解电镀用的粘结剂层。该非电解电镀用粘结剂最好是在固化处理的酸或氧化剂中可溶性的耐热性树脂颗粒，分散在酸或难溶在氧化剂中的未固化耐热性树脂中的材料。通过用酸、氧化剂处理，溶解除去耐热性树脂颗粒，在表面可形成夯出洼坑状锚坑组成的粗化面。
在上述非电解电镀用粘结剂中，尤其是作为固化处理的所述耐热性树脂颗粒，最后使用1．平均颗粒直径为10μm以下的耐热性树脂粉末，2．使平均颗粒直径为2μm以下的耐热性树脂粉末凝聚的凝聚颗粒，3．平均颗粒直径为2～10μm的耐热性树脂粉末和平均颗粒直径为2μm以下的耐热性树脂粉末的混合物，4．在平均颗粒直径为2～10μm的耐热性树脂粉末的表面上至少附着平均颗粒直径为2μm以下的耐热性树脂粉末或无机粉末任一种的模拟颗粒，5．平均颗粒直径为0．1～0．8μm的耐热性树脂粉末和平均颗粒直径超过0．8μm、和小于2μm的耐热性树脂粉末的混合物，6．平均颗粒直径为0．1～1．0μm的耐热性树脂粉末。这些可形成更复杂的锚坑。
粗化面的深度最好是Rmax=0．01～20μm。这是为了确保粘附性。尤其是在半添加法中，最好是0．1～5μm。一面确保粘附性一面可除去非电解电镀膜。
作为所述酸或氧化剂中难溶性耐热性树脂，最好用“由热固化性树脂以及热可塑性树脂组成的树脂合成体”或“由感光性树脂以及热可塑性树脂组成的树脂合成体”。对于前者，耐热性高，对于后者，可利用光刻形成通路孔用开口。
作为所述热固化性树脂，可使用环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂等。而且，在感光的情况下，使异丁烯酸和丙烯酸等与热固化基作丙烯基反应。尤其是环氧树脂的丙烯酸酯最好。
作为环氧树脂，可使用苯酚酚醛清漆(フ工ノ-ルボラック)型、甲酚酚醛清漆(クレゾ-ルノボラツク)型等酚醛清漆型环氧树脂、双环戊二烯变成的脂环式环氧树脂等。
作为热可塑性树脂，可使用聚醚砜(PES)、聚砜(PSF)、聚苯撑砜(PPS)、聚苯撑硫化物(PPES)、多苯基醚(PPE)、聚醚酰亚胺(PEI)、氟树脂等。
热固化性树脂(感光性树脂)和热塑性树脂的混合比例最好是：热固化性树脂(感光性树脂)／热塑性树脂=95／5～50／50。不损失耐热性，能确保高的韧性值。
所述耐热性树脂颗粒的混合重量比是：对耐热性树脂母体的固态成分的重量的5～50％，最好是10～40％。
耐热性树脂颗粒最好是：氨基树脂(三聚氰氨树脂、尿素树脂、二氨基三嗪树脂)、环氧树脂等。
此外，粘结剂可以如后所述由组成不同的2层构成。
而且，把在纤维质基材上浸含热固化性树脂、或热可塑性树脂或热固化性树脂以及热可塑性树脂的合成体的预成形料放置在导体层形成衬底上，对其进行热压，也可同时形成层间树脂绝缘层以及金属膜。
可用玻璃布、芳族聚酰胺纤维布等作为纤维质基材。
此外还可采用的方法是，把在其表面上具有金属膜的树脂薄膜放置在导体层形成衬底上，将其热压，同时形成层间树脂绝缘层和金属膜，腐蚀金属膜形成开口和定位标记。
作为象这样的树脂薄膜，可使用热固性树脂、热塑性树脂、或热固性树脂以及热塑性树脂的合成体。
最好从环氧树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、粘胶丝马来酰亚胺三嗪树脂(ビスマレィミドトリアジン)(BT树脂)中至少选择一种以上作为所述热固性树脂。并且，最好从聚醚砜(PES)、聚醚酰亚胺(PEI)、对聚苯醚(PPE)、对聚苯撑砜(PPS)、氟树脂中至少选择一种以上作为热塑性树脂。此外在使用热固性树脂情况下，作成未固化树脂薄膜。
作为加压条件，在热固性树脂条件下，最好温度为100～150℃，压力为5～50kg／cm2。在热塑性树脂条件下，最好温度为100～350℃，压力为5～100kg／cm2。
作为上述树脂膜的厚度，最好是5～100μm。若过厚，则难于用激光打孔，若过薄，则不能确保层间绝缘。
作为金属膜，虽然可使用从铜、镍、铝、贵金属(金、银、钯、白金等)中至少选择一种以上，但铜箔最合适。价钱便宜，耐激光性能优异。
作为金属膜的厚度，最好是1～20μm。过厚则不能设计细小图形，过薄则造成激光缺损。
在本发明最佳实施例中，把通过物理或化学的蒸镀方法形成的金属膜作为保形掩模使用，利用激光设置通路孔用开口，在金属膜上形成非电解电镀层，再在非电解电镀层上设置电解电镀层。最好在非电解电镀膜上设置好电镀保护层再实施电解电镀。在形成导体回路以及通路孔时，尽管通过腐蚀除去电镀保护层下的非电解电镀层，但是由于金属膜、非电解电镀层是薄膜易于除去，所以在该腐蚀时不浸蚀形成导体回路以及通路孔的电解电镀层。因此，可形成精密间距的布线以及细小孔径的通路孔。使用硫酸-过氧化氢水溶液、过硫酸铵水溶液、氯化铁水溶液等作为腐蚀液。
作为物理、化学蒸镀方法可使用溅射、真空蒸镀等。
此外，蒸镀的金属膜以及在该金属上复盖的非电解电镀膜最好成形在2μm以下。这在形成导体回路以及通路孔时，尽管通过腐蚀除去不要部分金属膜、非电解电镀层，但由于这些层的厚度在2μm以下易于除去，所以在该腐蚀时不浸蚀形成导体回路以及通路孔的电解电镀层。因此，能形成精密间距布线以及细小孔径的通路孔。
在本申请的发明中，金属膜可以与层间树脂绝缘层的形成同时设置。例如，使金属箔与玻璃布和芳族聚酰胺纤维布上浸渍树脂并层叠规定为步骤B的粘合材料和步骤B的树脂薄膜进行，热压使树脂固化可形成金属膜。
在该场合下以图9D’、E’的工序替代图4D、图5E。
图1是本发明第1实施例的多层印刷电路板制造装置的模式图；
图2是图1所示的制造装置控制机构的方框图：
图3是图1所示的控制结构的处理工序图；
图4A、4B、4C以及4D是本发明第1实施例印刷电路板的制造工序图；
图5E、5F、5G以及5H是本发明第1实施例印刷电路板的制造工序图；
图6I、6J、6K以及6L是本发明第1实施例印刷电路板的制造工序图；
图7M、7N、70以及7P是本发明第1实施例印刷电路板的制造工序图；
图8A是形成环状定位标记的衬底平面图，图8B是形成矩形定位标记的衬底平面图；
图9D’、9E’是本发明第1实施例变形例的印刷电路板的制造工序图；
图10A、10B、10C、10D以及10E是本发明第1实施例其他变形例的印刷电路板的制造工序图；
图11A、11B、11C、11D以及11E是本发明第1实施例其他变形例的印刷电路板的制造工序图；
图12F、12G、12H是本发明第1实施例其他变形例的印刷电路板的制造工序图。
下面参照附图说明本发明实施例。
图1表示本发明第1实施例的多层印刷电路板制造装置的图。
在本实施例中，用CO2激光振荡器60作为激光源。从激光振荡器60发出的光用镜66反射，经过为使衬底上的焦点清楚而转印用的掩模62送向电头70。
电头(扫描头)70由在X方向使激光扫描的电镜74X和在Y方向使激光扫描的电镜74Y两块一组的电镜组成，该镜74X、74Y由控制马达72X、72Y驱动。马达72X、72Y在结构上根据来自后述的计算机的控制指令，调整镜74X、74Y的角度，同时把来自内置编码器的检测信号送往该计算机侧。
电镜的扫描范围是30×30mm。而且电镜的定位速度在该扫描范围内是400点／秒。激光经过2个电镜74X、74Y分别在X-Y方向扫描，通过f-θ透镜76，照射在衬底的后述的金属层开口30a上，形成通路孔用的孔(开口部)。
衬底20放在沿X-Y方向运动的X-Y工作台上。如上所述，各个电头70的电镜的扫描范围是30mm×30mm，由于使用500mm×500mm的衬底20，所以X-Y工作台80的步骤范围数是289(17×17)。即各进行17次30mm的X方向运动和Y方向运动，完成衬底20的加工。
在该制造装置中，在结构上配设CCD照相机82，测定设置在衬底20四角上的定位标记30b的位置，补偿误差之后开始加工。
继续参照图2说明有关该制造装置的控制机构。
该控制装置由计算机50组成，输入从输入部54输入该计算机50的多层印刷电路板的孔座标数据(加工数据)和由上述CCD照相机82测定的定位标记30b的位置，做成加工用数据，保存在存储部52中。然后，根据该加工用数据驱动X-Y工作台80、激光60、电头70，实施实际打孔加工。
这里，对用该计算机50产生的加工用数据的形成处理，参照图3作更详细说明。
计算机50首先驱动X-Y工作台80并向CCD照相机82的位置移动定位标记30(第1处理)。然后，用CCD照相机82捕捉到4点定位标记30b的位置，测定X方向偏移量、Y方向偏移量、衬底的收缩量、转动量等的误差(第2处理)。并且，做成用于补偿测定的误差的误差数据(第3处理)。
接着，计算机50利用在第3处理中做成的误差数据修正由各个加工孔的座标组成的孔座标数据，做成由实际开孔座标组成的实际加工数据(第4处理)。然后，根据该实际加工数据做成用于驱动电头70的电头数据(第5处理)，同时，做成用于驱动X-Y工作台80的工作台数据(第6处理)，做成使激光60振荡的定时激光数据(第7处理)。如上述这些做成的数据一旦保持在存储部52中，根据该数据驱动X-Y工作台80、激光60、电头70，实施实际打孔加工。
接着参照图4至图7说明第1实施例的印刷电路板制造工序。
(1)把在由厚度为1mm的玻璃环氧树脂或BT(粘胶丝马来酰亚胺三嗪)树脂组成的衬底20的两个面上层叠18μm铜箔22的铜片迭层板20a作为基本材料使用(图4A)。利用通常的方法将该铜箔腐蚀成图形状，在衬底的两面上形成内层铜图形22A和4点位置对准标记22B(图中仅展示了1点)(图4B)。
(2)水洗衬底20，待干燥之后，使其衬底作酸性脱脂并进行软腐蚀，用由氯化钯和有机酸组成的催化剂溶液处理，提供Pd催化剂，进行活化，实施在非电解电镀电解液中的电镀，在内层铜图形22A表面形成Ni-P-Cu合金的厚度为2．5μm凹凸层(粗化面)(图4C)。
然后水洗，把衬底20浸渍在由硼氟化锡硫代(ホゥふっ化スズ-チ才)尿素液组成的非电解电镀电解液中1小时，温度为50℃，在Ni-Cu-P合金粗化面23的表面上形成厚度为0．3μm的锡置换电镀层(未图示)。
(3)另外，在该衬底20上放置厚度为20μm的氟树脂片(杜邦制，商品名特氟纶)之后，在温度为300℃时间为30分压力为20Kg／cm2条件下进行热压，设置层间树脂绝缘层26(图4D)。
这里，尽管使用氟树脂片，但另外也可使用公知的非电解电镀用粘结剂和聚苯撑砜(PPS)、聚醚醚酮醚(PEEK)、聚酯等的热塑性树脂、环氧树脂、粘胶丝马来酰亚胺三嗪树脂等的树脂。此外，在使用非电解电镀用粘结剂的情况下，作为起后述的保形掩模作用的金属膜，使用非电解电镀膜。
下面，以铜为靶子，用4500W，使用氩作飞溅气体进行飞溅，在表面形成0．5μm的铜层(金属膜)30(图5E)。铜以外还可使用铝、铬、铁。
这里为了形成金属膜，虽然作为物理蒸镀法使用飞溅，但这以外也可使用例如真空镀膜法，还有利用化学蒸镀方法也可形成金属膜。此外，如上所述，作为层间树脂绝缘层26，在使用非电解电镀用粘结剂的情况下，金属膜通过非电解电镀形成。
(4)把市售的感光性胶片31粘在铜层30(0．1～2μm)上，放置构成形成定位标记的标记31b以及形成通路孔并形成黑点31a的掩模31，用100mJ／cm2曝光(图5F)。此外，掩模31和衬底20的对位用X线照相机(未图示)通过识别在衬底20上形成的对位标记22B和掩模31的标记31b进行。而且，根据需要除去对位标记22B的正上的铜层30，设置开口，通过用CCD照相机识别对位标记22B也能进行与掩模31的对位。该情况下，对位标记22B不仅与掩模31对位，而且通过由铜层30形成的开口识别下层对位标记22B测定衬底的位置，参照图11以及图12，也可能规定用于运算后述的激光照射位置的下层标记220B。
其后，用0．8％碳酸钠进行显象处理，设置设有定位标记形成用开口32b以及通路孔形成用开口32a的厚度为15μm的腐蚀保护层32(图5G)。
(5)利用硫酸-过氧化氢水溶液除去腐蚀保护层32的定位标记形成用开口32b以及通路孔形成用开口32a的铜膜30，设置直径20μm的开口30a以及定位标记30b、30b’(图5H)。接着在氧化钠水溶液中剥离腐蚀保护层32(图6I)。图8A表示形成该开口30a以及定位标记30b的衬底20。在图6I中，虽然仅一个面表示定位标记30b、30b’，但参照图1如上所述，定位标记30b、30b’分别配设在衬底20的四个角上。这里，虽然使用环状定位标记，但如图8B所示，也可使定位标记30b形成矩形。
(6)其后，把该衬底20放置在图1所示的X-Y工作台80上，如上所述，用CCD照相机82测定在衬底20上形成的定位标记30b，测定和修正该衬底20的偏移。然后从激光振荡器60用输出400W照射50μsec的脉冲光，用波长10．6μm激光除去从铜层30的开口30a露出的树脂26，设置直径20μm的通路孔用的开口26a，使内层铜图形22A面露出(图6J1)。即把厚度为0．5μm的铜层30作为保形掩模使用，利用激光穿设通路孔用开口26a。在本实施例的多层印刷电路板制造装置中，使该二氧化碳激光朝着各开口30a对每个孔洞进行照射。接着，将衬底20翻过来，用CCD照相机82测定背面侧定位标记30b’，测定和修正该衬底20的偏移。然后用激光除去从铜层30的开口30a露出的树脂26，设置直径为20μm的通路孔用的开口26a(图6J2)。
此外，光束直径最好是开口直径(20μm)的1．3倍以上。其原因是，即便激光的照射位置多少有偏差，也能可靠地在各开口20a上开孔。通路孔的开口位置精度，即相对定位标记30b的通路孔用开口26a的位置精度取决于在成为保形掩模的铜膜30上形成的定位标记30b和通路孔用开口30a的位置精度。因此，在本实施例中，纵使激光照射位置精度低也能在适当位置形成通路孔。
在本实施例中，在衬底(500mm×500mm)上随机开5000孔。其中，如上所述各电镜的扫描范围是30×30mm，定位速度在该扫描范围内是400点／秒。另一方面，X-Y工作台80的工步范围数是289(17×17)。即，30mmX的X方向移动17次、Y方向移动17次完成激光加工。该X-Y工作台80的移动速度为15000mm／分。另一方面，由CCD照相机82形成的4点定位标记30b的识别时间是包括工作台80移动时间在内共9秒。若利用象这样的制造装置加工衬底20，那么加工时间是269．5秒。
(7)将完成了开口26a的形成的衬底20在铬酸中浸渍1分钟，对开口26a内进行消拖尾处理，其后，浸渍在中和溶液中(シプレィ公司制)后再用水洗。开口26a内残留物除去是除铬酸外还可浸渍在过锰酸、钾的水溶液中，或使用O2等离子体、CF2等离子体，或使用O2和CF4混合气体等离子进行去除。
(8)在该衬底上提供钯催化剂(アトテツク制造)之后，将衬底20浸渍在以下组成的非电解铜电镀电解溶液中，形成铜膜30以及在通路孔用开口26a内厚度为0．5μm的非电解铜电镀膜40(图6K)。
非电解电镀液
   EDTA                             150 g／l
   硫酸铜                           20 g／l
   HCHO                           30 ml／l
   NaOH                           40 g／l
   α、α’-二氮苯基(ビピリジル)    80 mg／l
   PEG                              0．1 g／l
(9)把市售的感光干片34粘在非电解铜电镀膜30上，在规定的位置上放置设置黑点36a的掩模36，用100mJ／cm2曝光(图6L)。其后，用0．8％碳酸钠作显象处理，除去非曝光部分，设置厚度为15μm的电镀保护层38(图7M)。
(10)接着，在以下条件下实施电解铜电镀，形成厚度为15μm的电解铜电镀膜44(图7N)。
电解电镀液
   硫酸                     180 g／l
   硫酸铜                   80 g／l
   添加剂                   1 ml／l
(11)用5％的KOH剥除电镀保护层38(图70)，其后用硫酸和过氧化氢混合液腐蚀，溶解除去位于电镀保护层38下侧的铜层30以及非电解电镀膜40。以此，形成由铜层30以及非电解铜电镀膜40和电解铜电镀膜44组成的厚度为16μm的导体回路46、通路孔48(图7P)。还有，在70℃温度下，在800g／l的铬酸中浸渍3分钟，在导体回路的层间树脂绝缘层26表面上实施1μm的腐蚀处理，除去表面的钯催化剂。为方便起见在图中仅表示一条导体回路46，但由于在实际的印刷电路板上形成多条导体回路，这是用以确保这些导体回路间绝缘性能的处理。以此，得到图形宽度为20μm的精密图形的导体回路46。再返回上述工序，通过使布线层组合完成多层印刷电路板。
在该实施例中，为了在层间树脂绝缘层26上用飞溅形成在保形掩模中使用的金属膜(Cu膜30)，减薄该保形掩模，而且能高的紧密接触性形成在该层间树脂绝缘层26上。在形成导体回路46以及通路孔48时，通过腐蚀除去不要部分的保形掩模30，由于形成得薄所以容易除去该保形掩模48，在该腐蚀时不会使形成导体回路46以及通路孔48的电解电镀层44受到大的浸蚀。因此，可形成精密间距布线以及微小孔径的通路孔。
另外在其中，因除去不要部分的溅射而形成的铜膜30、非电解电镀膜40最好其厚度为2．0μm以下，以便容易腐蚀。
在上述实施例中，作为扫描头虽然使用电头，但也可采用多面反射镜。并且，作为激光振荡器虽然使用CO2激光，但也可使用各种激光。在本实施例中，虽然使激光朝着各铜层30的开口30a照射到每个孔洞，但代之照射激光对印刷电路板整体进行扫描也可除去各开口30a下面的树脂26。
在上述实施例中，虽然在涂敷层间树脂绝缘层后形成金属膜，但也可与层间树脂绝缘层的形成同时设置该金属膜。在该情况下，用图9D’和图9E’的工序替代图4D和图5E。例如，在衬底120上层叠金属箔130和在玻璃布和芳族聚酰胺纤维布上浸渍树脂并规定为步骤B的粘合材料(或步骤B的树脂膜)126(图9D’)，进行热压使树脂126固化可形成金属膜130(图9E’)。
还有，根据图10说明与形成层间树脂绝缘层的同时设置金属膜的其他实施例。
(1)如图10A所示在厚度为9μm的铜箔230的一个面上涂敷甲酚酚醛清漆型环氧树脂，将此其60℃环境下3干燥小时做成步骤B的树脂层226，调整树脂膜250。
(2)在第1实施例中参照图4B，如上述工序(1)中所示，在衬底20的两面上形成与内层铜图形22A的对位标记22B(图10B)。
(3)接着，在第1实施例中参照图4C，如上述工序(2)所示，在内层铜图形22A的表面上形成Ni-P-Cu合金的厚度为2．5μm的凹凸层(粗化面)23(图10B)，然后在其表面形成厚度为0．3μm的锡置换电镀层(未图示)。
(4)如图10D所示，在衬底20的两面上放置(1)的树脂膜250，在120℃1小时、在150℃3小时、压力10kg／cm3的条件下热压，形成层间树脂绝缘层226以及金属膜230(图10E)。
(5)参照图5E，根据上述工序(4)～图7P所示的工序(11)，同样制造多层电路板。
参照图11以及图12就有关又一个实施例的变形例进行说明。
在到目前所说明的实施例中，虽然以环状形成对位标记22B，但在该变形例中，对位标记30b、标记230B形成为圆形。
首先，如图11B所示，在衬底20上设置下层标记220B以及导体回路22A。其次如图11C所示，使在衬底20上设置的导体回路22A以及下层标记220B的表面粗化。其后，在使带有图11A所示的铜箔的树脂膜250积层后(图11D)进行热压，形成层间树脂绝缘层226以及金属膜230(图11E)。接着腐蚀铜箔30，设置作为定位标记的开口30b以及用于形成通路孔的开口30a(图12F)。
从定位标记30b通过树脂26如图12G所示用CCD照相机82测定下层标记220B，测定和修正该衬底20的偏移。然后，用激光除去从铜层30的开口30a露出的树脂226，设置直径为20μm的通路孔用开口26a(图12H)。其中，下层标记220B用树脂26复盖住，也不会降低氧化产生的反射光强度，并且，也不存在通过定位标记的剥离对轮廓的不能识别的问题。这里，以下层标记220B为基准测定和修正衬底20的偏移，以定位标记30b为基准可调整激光的照射位置。
并且，下层标记220B是通路孔连接的内层衬垫位置的指标，定位标记30b成为通路孔位置的指标。因此，在下层标记220B和定位标记30b的位置偏移量多的情况下，由于通路孔和内层衬垫不连接，所以通过测定两者位置偏移量可在制造工序阶段发现次品。
如上所述，根据本发明，即便激光照射位置精度低，也能确保通路孔的开口位置的精度，利用激光照射能打数百至数千个孔。因此，可利用激光进行多层印刷电路板的大批量生产。
还有，在本发明中，通路孔的开口位置精度不降低，而激光照射位置精度可降低，所以能提高扫描头的驱动速度，每单位时间的通路孔用开口形成数增加，所以生产率得到提高。

Claims (13)

1．一种多层印刷电路板制造方法，其特征是包括以下a-c步骤：
a．在导体层形成衬底上设置在表面具有金属膜、在该膜上设置的开口、以及定位标记的层间树脂绝缘层；
b．测定所述定位标记，根据测定的定位标记照射激光，除去从所述金属膜开口露出的层间树脂绝缘层，设置通路孔形成用开口；
c．形成通路孔以及导体回路。
2．一种多层印刷电路板制造方法，其特征是包括以下a-c步骤：
a．在导体层形成衬底上形成层间树脂绝缘层；
b．在所述层间树脂绝缘层的表面上形成金属膜以及在该金属膜上设置的开口，以及定位标记；
c．测定所述定位标记，根据测定的定位标记的位置照射激光，除去从所述金属膜开口露出的层间树脂绝缘层，设置通路孔形成用开口。
3．一种多层印刷电路板制造方法，其特征是包括以下a-d步骤：
a．在导体层形成衬底上放置在表面形成金属膜的树脂薄膜，进行加热加压，形成在表面具有金属膜的层间树脂绝缘层；
b．在金属膜上设置开口和定位标记；
c．测定所述定位标记，根据测定的定位标记的位置照射激光，除去从所述金属膜开口露出的层间树脂绝缘层，设置通路孔形成用开口；
d．形成通路孔以及导体回路。
4．一种多层印刷电路板制造方法，其特征是包括以下a-f步骤：
a．在导体层形成衬底上形成在表面具有金属膜、在该膜上设置的开口、以及定位标记的层间树脂绝缘层；
b．测定所述定位标记，根据测定的定位标记的位置照射激光，除去从所述金属膜开口露出的层间树脂绝缘层，设置通路孔形成用开口；
c．在通过所述步骤b中获得的衬底上形成非电解电镀膜；
d．在所述步骤c中获得的衬底上形成电镀保护层；
e．在所述电镀保膜非形成部分实施电解电镀；
f．除去所述电镀保护层，腐蚀除去电镀保护层下的金属膜、非电解电镀膜，形成通路孔以及导电回路。
5．一种多层印刷电路板制造方法，其特征是包括以下a-h步骤：
a．在导体层形成衬底上形成层间树脂绝缘层；
b．在所述层间树脂绝缘层的表面上形成金属膜；
c．在所述金属膜上形成开口以及定位标记；
d．测定所述定位标记，根据测定的定位标记的位置照射激光，除去从所述金属膜开口露出的层间树脂绝缘层，设置通路孔形成用开口；
e．在用所述步骤d中获得的衬底上形成非电解电镀膜；
f．在用所述步骤e中获得的衬底上形成电镀保护层；
g．在所述电镀保护层非形成部分实施电解电镀；
h．除去所述电镀保护层，腐蚀除去电镀保护层下的金属膜、非电解电镀膜。
6．一种多层印刷电路板制造方法，其特征是包括以下a-g步骤：
a．在导体层形成衬底上放置在表面形成金属膜的树脂薄膜，通过热压形成在表面具有金属膜的层间树脂绝缘层；
b．在所述金属膜上形成开口以及定位标记；
c．测定所述定位标记，根据测定的定位标记的位置照射激光，除去从所述金属膜开口露出的层间树脂绝缘层，设置通路孔形成用开口；
d．在用所述步骤c中获得的衬底上形成非电解电镀膜；
e．在用所述步骤d中获得的衬底上形成电镀保护层；
f．在所述电镀保护层非形成部分实施电解电镀；
g．除去所述电镀保护层，腐蚀除去电镀保护层下的金属膜、非电解电镀膜，形成通路孔以及导电回路。
7．一种多层印刷电路板制造方法，其特征是包括以下a-c步骤：
a．在导体层形成衬底上形成在表面具有金属膜、在该金属膜上设置的开口、定位标记的层间树脂绝缘层；
b．多层印刷电路板制造装置由以下部分组成：用于加工的激光源、用于使激光方向朝X-Y方向偏转的扫描头、用于读出多层印刷电路板定位标记的照相机、用于放置多层印刷电路板的工作台、输入多层印刷电路板加工数据的输入部、存储加工数据或运算结果的存储部以及运算部，在所述多层印刷电路板制造装置的工作台上放置形成所述定位标记的多层印刷电路板，同时向该装置输入加工数据，
利用照相机测定多层印刷电路板的定位标记的位置，在运算部根据测定的定位标记的位置以及输入的加工数据，作成扫描头、工作台驱动用数据，并将其存储在存储部中，在控制部从存储部读出驱动用数据，控制工作台、扫描头，在所述金属膜开口上照射激光，除去层间树脂层，形成通路孔形成用开口；
c．形成通路孔以及导体回路。
8．一种多层印刷电路板制造方法，其特征是包括以下a-c步骤：
a．在导体层形成衬底上形成层间树脂绝缘层；
b．在所述层间树脂层的表面上形成金属膜和在该金属膜上设置的开口、以及定位标记；
c．多层印刷电路板制造装置由以下部分组成：用于加工的激光源、用于使激光方向朝X-Y方向偏转的扫描头、用于读出多层印刷电路板定位标记的照相机、用于放置多层印刷电路板的工作台、输入多层印刷电路板加工数据的输入部、存储加工数据或运算结果的存储部以及运算部，在所述多层印刷电路板制造装置的工作台上放置形成所述定位标记的多层印刷电路板，同时向该装置输入加工数据，
利用照相机测定多层印刷电路板的定位标记的位置，在运算部根据测定的定位标记的位置以及输入的加工数据，作成扫描头、工作台驱动用数据，并将其存储在存储部中，在控制部从存储部读出驱动用数据，控制工作台、扫描头，在所述金属膜开口上照射激光，除去层间树脂层，形成通路孔形成用开口。
9．一种多层印刷电路板制造方法，其特征是包括以下a-d步骤：
a．在导体层形成衬底上放置在表面形成金属膜的树脂薄膜，通过热压形成在表面具有金属膜的层间树脂绝缘层；
b．在所述金属膜上形成开口以及定位标记；
c．多层印刷电路板制造装置由以下部分组成：用于加工的激光源、用于使激光方向朝X-Y方向偏转的扫描头、用于读出多层印刷电路板定位标记的照相机、用于放置多层印刷电路板的工作台、输入多层印刷电路板加工数据的输入部、存储加工数据或运算结果的存储部以及运算部，在所述多层印刷电路板制造装置的工作台上放置形成所述定位标记的多层印刷电路板，同时向该装置输入加工数据，
利用照相机测定多层印刷电路板的定位标记的位置，在运算部根据测定的定位标记的位置以及输入的加工数据，作成扫描头、工作台驱动用数据，并将其存储在存储部中，在控制部从存储部读出驱动用数据，控制工作台、扫描头，在所述金属膜开口上照射激光，除去层间树脂层，形成通路孔形成用开口；
d．形成通路孔以及导体回路。
10．一种多层印刷电路板制造方法，其特征是包括以下a-h步骤：
a．在导体层形成衬底上形成层间树脂绝缘层；
b．在所述层间树脂绝缘层的表面上形成金属膜；
c．在所述金属膜上形成开口以及定位标记；
d．多层印刷电路板制造装置由以下部分组成：用于加工的激光源、用于使激光方向朝X-Y方向偏转的扫描头、用于读出多层印刷电路板定位标记的照相机、用于放置多层印刷电路板的工作台、输入多层印刷电路板加工数据的输入部、存储加工数据或运算结果的存储部以及运算部，在所述多层印刷电路板制造装置的工作台上放置形成所述定位标记的多层印刷电路板，同时向该装置输入加工数据，
利用照相机测定多层印刷电路板的定位标记的位置，在运算部根据测定的定位标记的位置以及输入的加工数据，作成扫描头、工作台驱动用数据，并将其存储在存储部中，在控制部从存储部读出驱动用数据，控制工作台、扫描头，在所述金属膜开口上照射激光，除去层间树脂层，形成通路孔形成用开口；
e．在用所述步骤d中获得的衬底上形成非电解电镀膜；
f．在用所述步骤e中获得的衬底上形成电镀保护层；
g．在所述电镀保护层非形成部分实施电解电镀；
h．除去所述电镀保护层，腐蚀除去电镀保护层下的金属膜、非电解电镀膜。
11．一种多层印刷电路板制造方法，其特征是包括以下a-c步骤：
a．在导体层形成衬底上形成层间树脂绝缘层以及金属膜；
b．在所述金属膜上形成开口以及定位标记；
c．测定所述定位标记，根据测定的定位标记的位置照射激光，除去从所述金属膜开口露出的层间树脂绝缘层，设置通路孔形成用开口。
12．一种多层印刷电路板制造方法，其特征是包括以下a-d步骤：
a．在导体层形成衬底上形成层间树脂绝缘层以及金属膜；
b．在所述金属膜上形成开口以及定位标记；
c．多层印刷电路板制造装置由以下部分组成：用于加工的激光源、用于使激光方向朝X-Y方向偏转的扫描头、用于读出多层印刷电路板定位标记的照相机、用于放置多层印刷电路板的工作台、输入多层印刷电路板加工数据的输入部、存储加工数据或运算结果的存储部以及运算部，在所述多层印刷电路板制造装置的工作台上放置形成所述定位标记的多层印刷电路板，同时向该装置输入加工数据，
利用照相机测定多层印刷电路板的定位标记的位置，在运算部根据测定的定位标记的位置以及输入的加工数据，作成电头、工作台驱动用数据，并将其存储在存储部中，在控制部从存储部读出驱动用数据，控制工作台、电头，在所述金属膜开口上照射激光，除去层间树脂层，形成通路孔形成用开口；
d．形成通路孔以及导体回路。
13．权利要求1至12记载的多层印刷电路板制造方法，所述定位标记由在金属膜上设置的开口组成，所述定位标记的测定是测定从设置在所述金属膜上的开口通过层间树脂绝缘层识别的下层标记。
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