JP2000013034A

JP2000013034A - ビルドアップ基板のスルーホールの形成方法

Info

Publication number: JP2000013034A
Application number: JP17782798A
Authority: JP
Inventors: Mitsutake Iizuka; 光勇飯塚
Original assignee: NEC Toppan Circuit Solutions Toyama Inc
Current assignee: NEC Toppan Circuit Solutions Toyama Inc
Priority date: 1998-06-24
Filing date: 1998-06-24
Publication date: 2000-01-14
Anticipated expiration: 2018-06-24
Also published as: JP2912363B1

Abstract

(57)【要約】【課題】絶縁層の樹脂面をドリル加工するときの機械
的ストレスやドリル回転時の熱影響をなくし、樹脂への
影響を防止して、スルーホールの穴壁の崩れ等を防止し
たビルドアップ基板のスルーホールの形成方法を提供す
る。【解決手段】スルーホール５の形成部分に開口部の外
径６ａが前記スルーホール５の径より大きく底部の内径
６ｂがスルーホール径よりも小さなリング状溝６をレー
ザ加工により前記ビルドアップ基板Ａに形成した後、前
記リング状溝６の中心部にドリル７でスルーホール５の
穴明け加工を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビルドアップ基板
のスルーホールの形成方法に関し、詳しくは、両面また
は多層印刷配線板上にエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、
フェノール樹脂、ＢＴレジン等の有機材料からなり、熱
硬化や光硬化のいずれかの絶縁樹脂により絶縁層を形成
したビルドアップ基板にスルーホールを形成する方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３に、従来のビルドアップ基板のスル
ーホールの形成方法を示している。図３（ａ）におい
て、印刷配線板１上に内層ランドパターン１ａを形成し
た後、図３（ｂ）において、内層ランドパターン１ａ形
成後の印刷配線板１上にエポキシ系の材料により、層間
厚０．０６ｍｍの絶縁層２を形成し、ビルドアップ基板
Ａを製造する。図３（ｃ）において、炭酸ガスレーザ３
により絶縁層間を接続する非貫通のバイアホール４を内
層ランドパターン１ａ上に形成する。図３（ｄ）におい
て、絶縁層２の樹脂面に対して直接ドリル７を入れて、
図３（ｅ）のようにスルーホール５を加工をする。

【０００３】また、特開平９−９７９７９号公報には、
絶縁層を形成する際に、スルーホール形成位置に予めス
ルーホール径より小さい径の開口部を形成する方法が開
示されている。これは、フォト法、レーザ加工、印刷法
により、スルーホール形成部にドリル径の２０〜９０％
の値する径（直径）の開口部を形成するものである。ま
た、特開昭６３−４３３９７号公報には、ドリルで基板
にスルーホール用の穴明けをする際、スルーホール径と
少なくとも同一径で穴明け箇所の銅箔を予めドリルで除
去しておき、その後スルーホールを穴明けする方法も開
示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図３に示すような従来
方法では、スルーホール５の加工時におけるドリル７の
出入り時やドリル回転時の熱影響等により、ビルドアッ
プ層樹脂である絶縁層２の部分に機械的ストレスが加わ
り、その部分に形状の崩れ等を発生し易いという問題が
あった。また、特開平９−９７９７９号公報の方法で
は、レーザにて開口部を形成する場合、開口部全面の樹
脂を加工する必要があり、レーザ加工に時間が必要とな
り、工数が増大する。また、この形成された開口部は、
２０％以下ではドリルの先端が樹脂に接触する恐れがあ
り、直接接触しない場合でも応力の緩和が充分ではなく
なり、９０％以上では位置ずれが生じると、ドリル径が
開口部よりはみ出し形状の崩れが発生する。また、特開
昭６３−４３３９７号公報の方法は、２段穴あけを実施
する手法であるが、穴あけを２回行う必要があり、か
つ、重ねによる穴あけ加工が不可能となり、工数が増大
する。上記のような欠点を生じる理由は、コア層とビル
ドアップ層を形成する樹脂の強度が異なり、ドリルの加
工性が違うためである。しかるに、ドリル加工条件はス
ルーホールに対しては同一となるため、必然的に弱い絶
縁層樹脂が崩れてしまう。

【０００５】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的とするところは、特に、絶縁
層の樹脂面をドリル加工するときの機械的ストレスやド
リル回転時の熱影響をなくし、樹脂への影響を防止し
て、スルーホールの穴壁の崩れ等を防止したビルドアッ
プ基板のスルーホールの形成方法を提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するべ
く、本発明は、印刷配線板上に絶縁樹脂による絶縁層を
形成したビルドアップ基板のスルーホールの形成方法で
あって、前記スルーホール形成部分に、開口部の外径が
前記スルーホール径より大きく底部の内径がスルーホー
ル径よりも小さなリング状溝をレーザ加工により前記ビ
ルドアップ基板に形成した後、前記リング状溝の中心部
にドリルでスルーホールの穴明け加工を行うことを特徴
とする。前記絶縁層間を接続するバイアホールをレーザ
加工で形成する際に、前記リング状溝をレーザ加工で形
成する。また、前記リング状溝の開口部の内壁をテーパ
形状とすることが好ましい。

【０００７】本発明では、ドリルの出入り時の機械的ス
トレスやドリル回転時の熱影響をなくすることができる
ため、絶縁層の樹脂への影響を防止でき、穴壁の崩れ等
を防止できる。また、切粉の排出性もテーパ形状のた
め、効率よく排出できるようになる。ドリル加工時の位
置ずれに対しても、実施の形態に示したテーパ形状にす
ることにより、ドリルが絶縁層の樹脂表面部分に当たる
ことを防止できると共に、テーパ形状とすることによ
り、スルーホール形成時のドリルのずれ量が小さく、ス
ルーホール加工時の加工位置ずれが発生しても、樹脂表
面をドリルにて切削加工することを防止できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明のビルドアップ基板
のスルーホールの形成方法の一実施の形態について、図
面を参照して説明する。なお、図３と同一部材または同
一機能のものは同一符号で示している。図３（ａ）のよ
うに、印刷配線板１上に内層ランドパターン１ａを形成
した後、（ｂ）のように、内層ランドパターン１ａ形成
後の印刷基板１上にエポキシ系の樹脂をカーテンコータ
で塗布し、層間厚０．０６ｍｍの絶縁層２を形成する。
ここまでの工程は従来と同じである。

【０００９】図１（ａ）において、絶縁層２上に、炭酸
ガスレーザ３にて絶縁層層間を接続する非貫通のバイア
ホール４を内層ランドパターン１ａ上に形成する（従来
と同じ）。本発明においては、この際、貫通スルーホー
ル５（図２参照）を形成する部分に、各キリ径に対応す
るリング状溝６をレーザ３により形成する。また、この
リング状の溝６は、スルーホール形成位置の両面に形成
する。図１（ｂ）において、このリング状溝６の開口部
の外径６ａは、スルーホール５のキリ径より０．０５〜
０．１０ｍｍ程度大きめ、リング状溝６の印刷配線板１
と接する部分の内径６ｂは、キリ径より０．０５から
０．１０ｍｍ程度小さなテーパ状に形成する。例えば、
内径１．０ｍｍのスルーホールを形成する部分にリング
状溝６を形成する場合、リング状溝の開口部の外径６ａ
は１．０５から１．１０ｍｍ、内径６ｂは０．９０から
０．９５ｍｍとする。

【００１０】また、レーザ３の加工部の先端形状は、銅
箔等のレーザ加工を阻止する要素がない限り、断面形状
は逆台形となるため、形状は特に問題とならないが、印
刷配線板１の途中まで形成すればよく、印刷配線板１を
貫通させる必要はない。このリング状溝６のテーパ６ｃ
の形状は、層間厚によりことなるが、テーパ角３０から
６０度が最も望ましい。層間厚０．０６ｍｍの場合は、
テーパ角４５度が望ましい。

【００１１】テーパ角は、加工時のパルス条件の変更や
焦点位置の変更により、任意の仕上がりに変更可能であ
る。例えば、パルス数を通常のバイアホールの加工は通
常２パルスで実施しているが、例えば、この２パルス加
工で深さ約７０〜８０μｍ程度の加工は可能となり、焦
点位置を０．３から０．５ｍｍ程度バイアホール加工時
より焦点位置を印刷配線板１側にずらして加工すること
により上記のテーパ５ａの形状を得ることができる。

【００１２】図１（ｃ）において、このリング状溝６の
中心に対して、ドリル７を用いて、スルーホール加工を
行い、図２（ｄ）に示すように貫通スルーホール５を形
成する。これにより、両面入り口部分をテーパ形状５ａ
としたスルーホール５を形成できる。以降、通常のビル
ドアップ基板と同様に絶縁層にめっき、回路形成、ソル
ダーレジストを施し、ビルドアップ基板を製造する。予
めスルーホール５の形成部分にレーザ等にてビルドアッ
プ樹脂層部分にリング状溝６を形成することにより、ド
リル７によるスルーホール形成時にビルドアップ樹脂
（絶縁層２）を直接加工する必要がなくなる。以上のよ
うに、本実施の形態によれば、ドリル７の出入り時の機
械的ストレスやドリル回転時の熱影響をなくすることが
できるため、絶縁層２の樹脂への影響を防止でき、穴壁
の崩れ等を防止できる。また、テーパ６ｃ形状のため切
粉も効率よく排出できるようになる。

【００１３】ドリル加工時の位置ずれに対しても、実施
の形態に示したテーパ６ｃ形状にすることにより、ドリ
ル７が絶縁層２の樹脂表面部分に当たることを防止でき
ると共に、テーパ形状とすることにより、スルーホール
形成時のドリルのずれ量が０．０５ｍｍ以内のため、ス
ルーホール加工時の加工位置ずれが発生しても、樹脂表
面をドリルにて加工することを防止できる。また、樹脂
層との境界部でも位置ずれにより段付き状となることが
防止できる。また、テーパ６ｃ形状のリング状溝６を両
面に形成するため、スルーホール５の形成時、一般の配
線基板と同様重ね加工が可能となる。重ね加工を実施す
る場合、重ね位置での上下基板の位置精度と重ね時の上
の板と下の板の間の機械的ストレスがあるが、位置精度
はリング状溝６の外径を大きくすることにより、位置ず
れ精度内であれば影響はない。また、上下のビルドアッ
プ基板間に発生する機械ストレスは、重なっている部分
がテーパ形状が逆となっているため、ドリルが上の板を
貫通する際に発生するストレスが発散できるため、影響
を皆無にできる。

【００１４】また上記形成法によりリング状溝６を形成
する際、絶縁層２の樹脂部分をテーパ形状かつなめらか
に形成できることにより、スルーホール５内への液流動
性をより向上できる。実装時のスルーホール５内への部
品挿入の際もコーナ部がテーパ状５ａのため、スムーズ
に挿入でき、ビルドアップ基板Ａへのストレスを最小限
に抑えられる。また、穴壁形状の崩れも防止できるため
実装時のスルーホールへのハンダ供給不良を防止でき
る。

【００１５】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明によれ
ば、スルーホール形成部分にリング状溝を形成した後、
該リング状溝の中心部にドリルでスルーホール穴明け加
工を行うようにしたので、絶縁層の樹脂面に対し、ドリ
ル加工時のドリル出入り時の機械的ストレスやドリル回
転時の熱影響をなくすることができる、絶縁層の樹脂へ
の悪影響を防止でき、スルーホールの穴壁の崩れ等を防
止できる。また、テーパ形状のリング状溝を基板の両面
に形成することにより、スルーホール形成時一般基板同
様重ね加工が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｃ）は本発明のビルドアップ基板
のスルーホールの形成方法の形成工程図である。

【図２】図１に続く形成工程図である。

【図３】（ａ）〜（ｅ）は従来のビルドアップ基板の
スルーホールの形成方法の形成工程図である。

【符号の説明】

１印刷配線板 1a 内層ランドパターン２絶縁層３レーザ４バイアホール５スルーホール６リング状溝６ａリング状溝の外径６ｂリング状溝の内径７ドリル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】印刷配線板上に絶縁樹脂による絶縁層を
形成したビルドアップ基板のスルーホールの形成方法で
あって、前記スルーホール形成部分に、開口部の外径が前記スル
ーホール径より大きく印刷配線板と接する部分の内径が
スルーホール径よりも小さなリング状溝をレーザ加工に
より前記ビルドアップ基板に形成した後、前記リング状
溝の中心部にドリルで前記スルーホールの穴明け加工を
行うことを特徴とするビルドアップ基板のスルーホール
の形成方法。
【請求項２】前記絶縁層間を接続するバイアホールを
レーザ加工で形成する際に、前記リング状溝をレーザ加
工で形成することを特徴とする請求項１記載のビルドア
ップ基板のスルーホールの形成方法。
【請求項３】前記リング状溝の開口部の内壁をテーパ形
状としたことを特徴とする請求項１記載のビルドアップ
基板のスルーホールの形成方法。