JP2000049464A - 信頼性に優れたビア孔の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高出力のエネルギーの炭酸ガスレーザーで銅
箔に孔あけし、金属メッキ又は導電塗料を埋め込む前
に、ビア孔部銅箔に付着した樹脂層を完全に除去した小
径のビア孔を形成し、信頼性に優れたビア孔を有する高
密度プリント配線板を得る。 【解決手段】 プリント配線板の表層にある１層目の銅
箔と、ビア部の銅箔層とを電導導通するためのマイクロ
ビア孔を炭酸ガスレーザーであけるに際し、表層銅箔の
上に孔あけ補助材料を配置し、炭酸ガスレーザーの出力
２０〜６０ｍＪ／パルス で照射して、ビア孔の、少な
くとも１層の銅箔層を除去し、その後、出力5〜35ｍＪ
／パルスにてビア孔底部の銅箔に１ショット照射後、好
適には表裏の銅箔を平面的に削り、少なくとも気相法に
てビア孔の側面および底部となる銅箔表層の樹脂を完全
除去してビア孔を形成し、金属メッキ又は導電性塗料で
最外層とビア部の銅層とを電導導通させる。 【効果】 気相法でビア孔底部の銅箔表面の樹脂を完全
に除去することにより、表層銅箔とビア部の銅層との接
続信頼性に優れたビア孔を形成することができた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板内
の接続信頼性に優れたビア孔形成方法に関する。得られ
たプリント配線板は、主として小型の半導体プラスチッ
クパッケージ用として使用される。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体プラスチックパッケージ等
に用いられる高密度の多層プリント配線板は、ビア孔を
メカニカルドリル、或いは炭酸ガスレーザーであけてい
た。メカニカルドリルであける場合、内層の銅箔厚みが
薄い又は多層板の厚みばらつきが大きいと、内層銅箔の
途中でビア孔を止めることが困難であり、時としてその
下の銅箔層に到達して不良の原因となっていた。炭酸ガ
スレーザーで孔あけする場合、ビア孔の側面および底面
の銅箔表面には１μm程度の樹脂層が残り、銅メッキ前
にデスミア処理を施す必要があった。この場合、孔径が
小さい場合や、液の孔底部への接触が悪い場合、デスミ
ア処理が不十分となり、銅メッキのビア孔底部への接着
不良のため、導通不良が発生し、信頼性に劣る結果とな
っていた。加えて、デスミア処理には、一般のスルーホ
ール等のデスミア処理時間に比べて2〜3倍の時間を要
し、作業性が悪い等の欠点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の問題
点、欠点を解決した、気相でビア孔部を処理して樹脂皮
膜層を除去する、ビア孔の表層銅箔と底部銅箔との接続
信頼性が格段に優れた、ビア孔の形成方法を提供する。

【０００４】

【発明が解決するための手段】本発明は、両面に銅箔を
有する両面銅張板、又は多層板の表面の銅箔の、少なく
とも炭酸ガスレーザーを照射する面に、酸化金属処理を
施すか、或いは融点900℃以上で、且つ結合エネルギー3
00kJ/mol以上の金属化合物、カーボン粉又は金属粉の1
種或いは2種以上と有機物よりなる塗膜或いはシートを
配置し、この上から20〜60mJ/パルスから選ばれた炭酸
ガスレーザーエネルギーを用いて、炭酸ガスレーザーの
パルス発振で、少なくとも表層の銅箔に孔をあけ、ビア
孔底部の銅箔まで達した後、5〜35mJ/パルスから選ばれ
たエネルギーで、最後にビア孔底部、又は両面板の対向
したビア孔底部となる外層銅箔裏面に1ショット照射し
た後、ビア孔内を気相処理して、ビア孔底部および内層
銅箔孔あけ側面の銅箔表面に残存する樹脂層を完全に除
去し、ついで金属メッキ又は導電塗料で最外層とビア孔
底部の銅層とを導通するビア孔の形成方法を提供する。
気相処理する前に、機械的研磨、或いは薬液にて銅箔表
面を処理することが好ましい。薬液で処理する場合、両
面銅張板を用いたビア孔形成では、ビア孔底部の銅箔が
溶解してなくならないようにする。炭酸ガスレーザーを
直接照射してビア孔をあけると、表面銅箔孔あけ部には
銅箔のバリが発生する。機械研磨では取れにくいため、
薬液でエッチングするのが好ましい。銅箔の両表面を平
面的にエッチングし、もとの銅箔の一部の厚さをエッチ
ング除去することにより、同時に孔部に張り出した銅箔
バリをもエッチング除去し、銅箔が薄くなるために、そ
の後の金属メッキでメッキアップして得られた表裏銅箔
の細線の回路形成において、ショートやパターン切れ等
の不良の発生もなく、高密度のプリント配線板を作成す
ることができた。また、気相処理することにより、銅箔
表層に付着した樹脂層を完全に除去することができ、作
業性に優れ、金属メッキ、又は導電塗料で最外層とビア
孔部の銅箔とを接続する場合、接続面積も大きく、ビア
孔の表層と内部の銅箔接続信頼性に優れたものが得られ
る。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明は、少なくとも２層以上の
銅の層を有する両面銅張板又は多層板の表層に、金属メ
ッキを施す前に少なくとも気相で処理してビア孔底部お
よび中間銅表面に残存する樹脂層を除去し、表層とビア
孔部との接続信頼性に優れたビア孔を形成する方法に関
する。表面に直接炭酸ガスレーザーを照射してビア孔を
形成する方法としては、特に限定はなく、例えば表面の
銅箔に金属酸化処理を施すか、融点900℃以上で且つ結
合エネルギーが300mJ/パルスの金属化合物粉、カーボン
粉又は金属粉の１種、或いは２種以上を3〜97容積％含
む樹脂組成物を銅箔表面に塗布して塗膜とするか、又は
シートとして配置し、この上から直接高出力の20〜60mJ
/パルス から選ばれた炭酸ガスレーザーのエネルギーを
直接照射して、少なくとも表面の銅箔に孔をあけ、その
後、5〜35mJ/パルスから選ばれたエネルギーで、ビア孔
底部の銅箔に最後に1ショット照射し、その下のビア孔
底部および中間にある内層、又は両面板の対向した反対
側の外層銅箔表層の一部分を加工し、その後、機械的研
磨、或いは薬液による銅箔表面処理を行なって銅箔表層
を一般には厚さ3〜7μmまでにすると同時に、孔部に発
生したバリをも除去する。機械的研磨の場合、一般の研
磨機械が使用可能であるが、孔部にバリが発生する場
合、研磨を数回行うなどのことが必要であるが、板が伸
びて寸法変化率が大きくなる等のこともあり、薬液で表
層をエッチングすると同時に、バリをも溶解除去する方
法で銅箔表面処理を行う方が好ましい。銅箔の両表面を
平面的にエッチング除去することにより、銅箔が薄くな
るために、その後の金属メッキでメッキアップして得ら
れた表裏銅箔の細線の回路形成において、ショート、パ
ターン切れ等の不良の発生もなく、高密度のプリント配
線板が作成できる。ビア孔底部の樹脂層は、場合によっ
ては炭酸ガスレーザーで完全に除去できないこともあ
り、またデスミア処理を施した場合も、隅々に完全に行
きわたらず、完全に付着樹脂層を除去できない場合があ
る。そのために、金属メッキ前に、一般に公知の方法、
例えばプラズマ、近紫外線等の気相法でビア孔底部銅箔
表面の隅々まで全て樹脂層を除去し、その後、ビア孔部
に金属メッキを施すか、又は導電塗料を埋め込んで、最
外層とビア孔内部の銅箔とを接続することにより、ビア
孔の接続信頼性に優れたプリント配線板を得ることがで
きた。エッチングする薬液としては、一般に公知のもの
が使用できる。例えば、特開平02-22887、同02-22896、
同02-25089、同02-25090、同02-59337、同02-60189、同
02-166789、同03-25995、同03-60183、同03-94491、同0
4-199592、同04-263488号公報で開示された、薬品で金
属表面を溶解除去する方法（ＳＵＥＰ法と呼ぶ）によ
る。エッチング速度は、一般には0.02〜1.0μm/秒で行
う。

【０００６】本発明で使用される、少なくとも２層以上
の銅の層を有する両面板、多層板は、好適にはガラス布
を基材とし、熱硬化性樹脂組成物に染料又は顔料を配合
して黒色とし、且つ、無機絶縁性充填剤を10〜60wt%混
合して、均質とした構成の銅張積層板が用いられる。
又、多層板は、好適には、内層板にガラス布基材の両面
銅張積層板を加工して使用し、必要により表面を金属酸
化銅処理を施し、上下に無機或いは有機布基材プリプレ
グ、樹脂シート、樹脂付き銅箔、又は塗料による塗膜を
配置し、必要により銅箔を置き、加熱、加圧、好ましく
は真空下に積層成形する。以上の銅張板のほかに、ポリ
イミドフィルム、ポリエステルフィルム、ポリパラバン
酸フィルム等の、一般に公知の高耐熱のフィルムの両面
板、或いは多層板も使用し得る。

【０００７】基材としては、一般に公知の無機、有機の
織布、不織布が使用できる。具体的には、無機基材とし
ては、Ｅ、Ｓ、Ｄ、Ｍガラス等の繊維の織布、不織布が
挙げられる。有機繊維としては、液晶ポリエステル、全
芳香族ポリアミド等の繊維の織布、不織布が挙げられ
る。

【０００８】本発明で使用される熱硬化性樹脂組成物の
樹脂としては、一般に公知の熱硬化性樹脂が使用され
る。具体的には、エポキシ樹脂、多官能性シアン酸エス
テル樹脂、 多官能性マレイミドーシアン酸エステル樹
脂、多官能性マレイミド樹脂、不飽和基含有ポリフェニ
レンエーテル樹脂等が挙げられ、1種或いは2種類以上が
組み合わせて使用される。出力の高い炭酸ガスレーザー
照射による加工でのスルーホール形状の点からは、ガラ
ス転移温度が150℃以上の熱硬化性樹脂組成物が好まし
く、耐湿性、耐マイグレーション性、吸湿後の電気的特
性等の点から多官能性シアン酸エステル樹脂組成物が好
適である。

【０００９】本発明の好適な熱硬化性樹脂分である多官
能性シアン酸エステル化合物とは、分子内に２個以上の
シアナト基を有する化合物である。具体的に例示する
と、1,3-又は1,4-ジシアナトベンゼン、1,3,5-トリシア
ナトベンゼン、1,3-、1,4-、1,6-、1,8-、2,6-又は2,7-
ジシアナトナフタレン、1,3,6-トリシアナトナフタレ
ン、4,4-ジシアナトビフェニル、ビス(4-ジシアナトフ
ェニル)メタン、2,2-ビス(4-シアナトフェニル)プロパ
ン、2,2-ビス(3,5-ジブロモー4-シアナトフェニル)プロ
パン、ビス(4-シアナトフェニル)エーテル、ビス(4-シ
アナトフェニル)チオエーテル、ビス(4-シアナトフェニ
ル)スルホン、トリス(4-シアナトフェニル)ホスファイ
ト、トリス(4-シアナトフェニル)ホスフェート、および
ノボラックとハロゲン化シアンとの反応により得られる
シアネート類などである。

【００１０】これらのほかに特公昭41-1928、同43-1846
8、同44-4791、同45-11712、同46-41112、同47-26853及
び特開昭51-63149号公報等に記載の多官能性シアン酸エ
ステル化合物類も用いら得る。また、これら多官能性シ
アン酸エステル化合物のシアナト基の三量化によって形
成されるトリアジン環を有する分子量400〜6,000 のプ
レポリマーが使用される。このプレポリマーは、上記の
多官能性シアン酸エステルモノマーを、例えば鉱酸、ル
イス酸等の酸類;ナトリウムアルコラート等、第三級ア
ミン類等の塩基;炭酸ナトリウム等の塩類等を触媒とし
て重合させることにより得られる。このプレポリマー中
には一部未反応のモノマーも含まれており、モノマーと
プレポリマーとの混合物の形態をしており、このような
原料は本発明の用途に好適に使用される。一般には可溶
な有機溶剤に溶解させて使用する。

【００１１】エポキシ樹脂としては、一般に公知のもの
が使用できる。具体的には、液状或いは固形のビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ
樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾー
ルノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂;ブ
タジエン、ペンタジエン、ビニルシクロヘキセン、ジシ
クロペンチルエーテル等の二重結合をエポキシ化したポ
リエポキシ化合物類;ポリオール、水酸基含有シリコン
樹脂類とエポハロヒドリンとの反応によって得られるポ
リグリシジル化合物類等が挙げられる。これらは1種或
いは2種類以上が組み合わせて使用され得る。

【００１２】ポリイミド樹脂としては、一般に公知のも
のが使用され得る。具体的には、多官能性マレイミド類
とポリアミン類との反応物、特公昭57-005406号公報に
記載の末端三重結合のポリイミド類が挙げられる。

【００１３】これらの熱硬化性樹脂は、単独でも使用さ
れるが、特性のバランスを考え、適宜組み合わせて使用
するのが良い。

【００１４】本発明の熱硬化性樹脂組成物には、組成物
本来の特性が損なわれない範囲で、所望に応じて種々の
添加物を配合することができる。これらの添加物として
は、不飽和ポリエステル等の重合性二重結合含有モノマ
ー類及びそのプレポリマー類;ポリブタジエン、エポキ
シ化ブタジエン、マレイン化ブタジエン、ブタジエン-
アクリロニトリル共重合体、ポリクロロプレン、ブタジ
エン-スチレン共重合体、ポリイソプレン、ブチルゴ
ム、フッ素ゴム、天然ゴム等の低分子量液状〜高分子量
のelasticなゴム類;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リブテン、ポリ-4-メチルペンテン、ポリスチレン、Ａ
Ｓ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＭＢＳ樹脂、スチレン-イソプレ
ンゴム、ポリエチレン-プロピレン共重合体、4-フッ化
エチレン-6-フッ化エチレン共重合体類;ポリカーボネー
ト、ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリエス
テル、ポリフェニレンサルファイド等の高分子量プレポ
リマー若しくはオリゴマー;ポリウレタン等が例示さ
れ、適宜使用される。また、その他、公知の有機の充填
剤、増粘剤、滑剤、消泡剤、分散剤、レベリング剤、光
増感剤、難燃剤、光沢剤、重合禁止剤、チキソ性付与剤
等の各種添加剤が、所望に応じて適宜組み合わせて用い
られる。必要により、反応基を有する化合物は硬化剤、
触媒が適宜配合される。

【００１５】本発明の熱硬化性樹脂組成物は、それ自体
は加熱により硬化するが硬化速度が遅く、作業性、経済
性等に劣るため使用した熱硬化性樹脂に対して公知の熱
硬化触媒を用い得る。使用量は、熱硬化性樹脂100重量
部に対して0.005〜10重量部、好ましくは0.01〜5重量部
である。

【００１６】無機の絶縁性充填剤としては、一般に公知
のものが使用できる。具体的には、天然シリカ、焼成シ
リカ、アモルファスシリカ等のシリカ類；ホワイトカー
ボン、チタンホワイト、アエロジル、クレー、タルク、
ウオラストナイト、天然マイカ、合成マイカ、カオリ
ン、マグネシア、アルミナ、パーライト等が挙げられ
る。添加量は、10〜60重量％、好適には15〜55重量％で
ある。

【００１７】また、炭酸ガスレーザーの照射で、光が分
散しないように樹脂に黒色の染料又は顔料を添加するこ
とが好ましい。粒子径は、均一分散のために1μm以下が
好ましい。染料、顔料の種類は、一般に公知の絶縁性の
ものが使用され得る。添加量は、0.1〜10重量％が好適
である。さらには、繊維の表面を黒色に染めたガラス繊
維等も使用し得る。

【００１８】最外層の銅箔は、一般に公知のものが使用
できる。好適には厚さ3〜18μmの電解銅箔等が使用され
る。

【００１９】好適に使用されるガラス布基材補強銅張積
層板は、まず上記ガラス布基材に熱硬化性樹脂組成物を
含浸、乾燥させてＢステージとし、一般にはガラス含有
量30〜80重量％となるようにプリプレグを作成する。次
に、このプリプレグを所定枚数用い、上下に銅箔を配置
して、加熱、加圧下に積層成形し、両面銅張積層板とす
る。この銅張積層板の断面は、ガラス以外の樹脂と無機
充填剤が均質に分散していて、レーザー孔あけした場
合、孔が均一にあく。また、黒色であるために、レーザ
ー光が分散しにくく孔壁の凹凸が少なくなる。

【００２０】両面銅張積層板、或いは多層板の表層の炭
酸ガスレーザーを照射する銅箔面上に、酸化金属処理を
施すか、融点900℃以上で、且つ結合エネルギーが300kJ
/mol以上の金属化合物粉、カーボン粉、又は金属粉を3
〜97容積％含む樹脂組成物の塗膜、或いはシートを配置
して、直接炭酸ガスレーザーを照射することにより、孔
あけを行う。

【００２１】本発明で使用する補助材料の１つである、
融点900℃以上で、且つ結合エネルギーが300kJ/mol 以
上の金属化合物とは、一般に公知のものが使用できる。
例えば酸化物としてのチタニア類；マグネシア類；鉄酸
化物類；亜鉛酸化物類；コバルト酸化物類；スズ酸化物
類等我挙げられ、非酸化物としては、炭化ケイ素、炭化
タングステン、窒化硼素、窒化ケイ素、窒化チタン、硫
酸バリウム等が挙げられる。その他、カーボンも使用で
きる。これらは１種或いは２種以上が組み合わせて使用
される。さらには、一般に公知の金属粉が使用される。
しかしながら、水、溶剤に溶解した場合に、発熱、発火
するものは使用しない。これらは、平均粒子径が、5μm
以下、好適には1μm以下のものが使用される。

【００２２】補助材料の有機物としては、特に制限はな
いが、混連して銅箔表面に塗布、乾燥した場合、或いは
シートとした場合、剥離欠落しないものを選択する。好
ましくは、樹脂が使用される。特に、環境の点からも水
溶性の樹脂、例えばポリビニルアルコール、ポリエステ
ル、ポリエーテル、澱粉等の、一般に公知のものが好適
に使用される。

【００２３】金属酸化物と有機物よりなる組成物を作成
する方法は、特に限定しないが、ニーダー等で無溶剤で
高温にて練り、シート状に押し出す方法、溶剤或いは水
に溶解する樹脂組成物を用い、これに酸化金属粉を加
え、均一に撹拌、混合して、これを用い、塗料として銅
箔表面に塗布、乾燥して膜を作る方法、フィルムに塗布
してシート状にする方法、ガラス基材等に含浸、乾燥し
て得られるシート等が挙げられる。フィルムに塗布した
水溶性樹脂組成物は、孔あけする前に加熱ロールで銅張
板にラミネートして密着させて使用するのが良い。

【００２４】炭酸ガスレーザーは、赤外線波長域にある
9.3〜10.6μmの波長が一般に使用される。出力 は20〜6
0mJ/パルスで、まず、少なくとも表面の１層目の銅箔を
加工して孔をあけ、そのままビア孔底部の銅箔部までレ
ーザーを照射してから、出力を5〜35mJ/パルスから選ば
れるエネルギーに落として、最後の1ショットで、ビア
孔底部とする銅箔の表層を、銅箔を突き抜けないように
樹脂層及び銅箔の一部を加工するのが好ましい。もちろ
ん、１層目の銅箔を加工後、すぐ5〜35mJ/パルスから選
ばれるエネルギーに変えて樹脂層を加工し、ビア孔底部
に最後の1ショットを照射してから終了することも可能
である。一般には、ガラス布基材銅張積層板等の絶縁層
厚み100μm当たり1〜10ショットで加工する。照射後に
両面の銅箔を薬液で平面的に溶解するとともに、孔部に
発生したバリをも溶解除去する。その後、気相法でビア
孔底部およびビア孔側面に露出した銅箔表面の残存樹脂
を完全に除去する。気相法としては、一般に公知の方法
が使用できるが、処理時に銅箔が溶解するプラズマ処理
は、予め表面の銅箔層を厚めにしておき、処理後に銅箔
厚みが3〜7μmとなるようにする。気相処理としては一
般に公知の処理が使用可能である。例えば、プラズマ処
理、低圧紫外線処理等が挙げられる。プラズマは高周波
電源により分子を部分的に励起し、電離させた低温プラ
ズマを用いる。これは、イオンの衝撃を利用した高速の
処理、ラジカル種による穏やかな処理が一般に使用され
る。処理ガスとしては反応性ガス、不活性ガスが用いら
れる。反応性ガスとしては主にアルゴンガスを使用す
る。アルゴンガス等を使用し、物理的な表面処理を行
う。物理的な処理はイオンの衝撃を利用して物理的に表
面をクリーニングする。低圧紫外線は、波長が短い領域
の紫外線である。例えば、184.9ｎｍ、253.7ｎｍがピー
クとなる短波長域の紫外線を照射し、樹脂層を分解除去
する。その後、樹脂表面が疎水化されるため、小径孔の
場合、超音波を併用して湿潤処理を行い、銅メッキを行
うことが好ましい。湿潤処理としては特に限定しない
が、例えば過マンガン酸カリ等の水溶液、あるいはソフ
トエッチング等が採用される。

【００２５】ビア孔のメッキは、一般に公知の銅メッキ
等が使用し得る。ビア孔内部を気相処理した場合、その
後のメッキ液とのぬれ性が良くない場合がある。この場
合、ぬれ性を良くするために、気相処理後にデスミア処
理等の湿潤処理を１回程度行う。又、ビア孔の中に導電
性塗料を入れ、上下銅箔層の導通を取るようにする。導
電性塗料としては、一般に公知のものが使用し得る。具
体的には、銅ペースト、銀ペースト、はんだペースト、
その他、はんだ類が使用し得る。

【００２６】

【実施例】以下に実施例、比較例で本発明を具体的に説
明する。尚、特に断らない限り、『部』は重量部を表
す。 実施例１ 2,2-ビス(4-シアナトフェニル)プロパン900部、ビス(4-
マレイミドフェニル)メタン100部を150℃に熔融させ、
攪拌しながら4時間反応させ、プレポリマーを得た。こ
れをメチルエチルケトンとジメチルホルムアミドの混合
溶剤に溶解した。これにビスフェノールA型エポキシ樹
脂(商品名:エピコート1001、油化シェルエポキシ＜株＞
製)400部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(商品
名:ESCN-220F、住友化学工業＜株＞製)600部を加え、均
一に溶解混合した。更に触媒としてオクチル酸亜鉛0.4
部を加え、溶解混合し、これに無機絶縁性充填剤(商品
名：BST#200、平均粒径0.4μmとしたもの、日本タルク
＜株＞製)500部、及び黒色顔料8部を加え、均一攪拌混
合してワニスＡを得た。このワニスを厚さ100μmのガラ
ス織布に含浸し150℃で乾燥して、ゲル化時間(at170℃)
120秒、ガラス布の含有量が57重量%のプリプレグ(プリ
プレグＢ)を作成した。厚さ18μmの電解銅箔を、上記プ
リプレグＢ1枚の上下に配置し、200℃、20kgf/cm²、30m
mHg以下の真空下で2時間積層成形し、絶縁層厚み100μm
の両面銅張積層板Ｃを得た。一方、平均粒径0.86μmの
酸化銅粉800部を、ポリビニルアルコール粉体を水に溶
解したワニスに加え、均一に撹拌混合した。これを厚さ
25μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの上に、
厚さ20μｍ塗布し、110℃で30分間乾燥して、金属酸化
物含有量20容積％、融点83℃のフィルム付きシートを形
成した。これを両面銅張積層板Ｃの上に温度90℃でラミ
ネートし、その上から、間隔400μmで、孔径100μmの孔
を900個直接炭酸ガスレーザーで、出力40mJ/パルスで2
ショットかけ、その後、出力を7mJ/パルスに落として、
1ショットでビア孔底部で、かつ外層となる銅箔の裏面
内側表層部を加工除去し、全部で70ブロックのビア孔
（計63,000孔）をあけた。その後、表裏面を全面ＳＵＥ
Ｐ法にて処理し、孔周辺の銅箔バリを溶解除去すると同
時に、表面の銅箔も7μmまで溶解した。これをプラズマ
処理機械に入れ、酸素を流しながら10分処理した後に表
面銅箔厚みを5μmとし、ビア孔底部の銅箔表面に付着し
た樹脂層を除去した。この後、デスミア処理を１回行っ
てから、この板に銅メッキを15μm施した。このビア孔
の箇所に径250μmのランドを形成し、ビア孔底部の銅箔
をボールパッドとし、これを表裏交互に、計900孔つな
いで、ヒートサイクル試験を行なった。又、回路(ライ
ン/スペース＝50/50μmを200個)を形成し、この上に、
ソルダーボール用ランド等を形成し、少なくとも半導体
チップ、ボンディング用パッド、ハンダボールパッドを
除いてメッキレジストで被覆し、ニッケル、金メッキを
施し、プリント配線板を作成した。このプリント配線板
の評価結果を表１に示す。

【００２７】実施例２ エポキシ樹脂(商品名:エピコート5045)1400部、エポキ
シ樹脂（商品名:ESCN220F)600部、ジシアンジアミド70
部、2-エチル-4-メチルイミダゾール2部をメチルエチル
ケトンとジメチルホルムアミドの混合溶剤に溶解し、さ
らに実施例１の絶縁性無機充填剤を500部加え、強制攪
拌して均一分散し、ワニスＤを得た。これを厚さ100μm
のガラス織布に含浸、乾燥して、ゲル化時間150秒、ガ
ラス布含有量55重量％のプリプレグ(プリプレグＥ)、ゲ
ル化時間180秒、ガラス布含有量44重量％のプリプレグ
（プリプレグＦ）を作成した。このプリプレグＥを1枚
使用し、両面に18μmの電解銅箔を置き、190℃、20kgf/
cm²、30mmHg以下の真空下で2時間積層成形して両面銅張
積層板Ｆを作成した。絶縁層の厚みは100μmであった。
この上下に回路を形成し、酸化銅処理を施した後、上下
にプリプレグＦを配置し、その両外側に12μmの電解銅
箔を置き、同様に積層成形して、両面銅箔付き４層板と
した。一方、平均粒子径0.7μmの銅粉を、ポリビニルア
ルコール溶液に溶解し、銅粉が70容積％のワニスＧとし
た。これを上記の両面銅張４層板の上に、厚さ40μmと
なるように塗布し、110℃で30分間乾燥して塗膜とし
た。この上から、炭酸ガスレーザーの出力40mJ/パルス
にて2ショットで銅箔に径100μmの孔をあけ、その後、1
3mJ/パルスにて1ショットで同様に加工し、後は実施例
１においてプラズマ処理の代わりに近紫外線処理を行
い、その他は同様にしてビア孔が形成された多層プリン
ト配線板を作成した。評価結果を表1に示す。

【００２８】比較例１、２ 実施例１の両面銅張積層板、実施例２の両面銅張多層板
を用い、表面ＳＵＥＰ処理未実施、及びビア孔底部のプ
ラズマ、近紫外線処理を行わずに後は同様にしてプリン
ト配線板を作成した。評価結果を表１に示す。

【００２９】比較例３ 実施例２において、ドリル径100μmのメカニカルドリル
を用い、表層からすぐ真下の銅箔まで孔を同様に63,000
孔あけた。この孔の全部の断面を確認したが、図２に示
すような孔が、13%存在した。他は内層銅箔を突き抜け
て止まっていた。SUEP処理を行なわずに、デスミア処理
を１回実施してから、同様にしてプリント配線板を作成
した。評価結果を表１に示す。

【００３０】比較例４ 実施例２の両面銅張多層板を用い、この表面の銅箔を実
施例１と同様に、400μm間隔で63,000孔、径100μmでエ
ッチングしてあけ、炭酸ガスエネルギー18mJ/パルスに
て3パルスであけた。孔側壁にガラスのケバが出てい
た。SUEP処理を行なわずに、公知のデスミア処理を２回
繰り返して施し、同様に銅メッキを15μm付着させ、表
裏に回路形成し、同様に加工してプリント配線板を作成
した。評価結果を表1に示す。

【００３１】比較例５ 実施例２において、炭酸ガスレーザーの出力45mJ/パル
ス で3パルスにて両面銅張多層板に同様にしてビア孔
をあけた。これは内層の銅箔の中央を突き破っており
（図３）、これにＳＵＥＰ処理をかけ、同様にメッキを
施し、プリント板を作成した。評価結果を表１に示す。

【００３２】 表１ 項 目 実 施 例 比 較 例 1 2 1 2 3 4 5 ビア孔底部 ほぼ ほぼ ほぼ ほぼ 内層銅箔 ほぼ 内層銅箔 平坦 平坦 平坦 平坦 孔あき 平坦 孔あき パターン切れ 0/200 0/200 57/200 57/200 54/200 55/200 0/200 及ショート（個） ガラス転移温度 235 160 235 160 160 16 160 （℃） ビア孔・ヒート サイクル試験 （％） 100サイクル 2.0 2.4 >50 >50 6.0 3.0 2.9 300サイクル 2.5 2.7 - - 7.3 8.7 5.5 500サイクル 2.4 2.7 - - 9.9 23.7 11.3 1000サイクル 2.6 2.9 - - 12.6 - - 孔あけ加工時間 10 10 10 10 630 10 10 （分）

【００３３】＜測定方法＞ 1) ビア孔底部 断面を観察した。 2) ビア孔あけ時間 炭酸ガスレーザー及びメカニカルドリルで孔あけを行な
った場合の、63,000孔／枚孔をあけるのに要した時間を
示した。 3) 回路パターン切れ、及びショート 実施例、比較例で、ライン/スペース＝50/50μm のパタ
ーンを拡大鏡で200パターン目視にて観察し、パターン
切れ、及びショートしているパターンの合計を分子に示
した。 4) ガラス転移温度 ＤＭＡ法にて測定した。 5) ビア孔ヒートサイクル試験 ビア孔を表裏交互に900孔つなぎ1サイクルが、260℃・
ハンダ・浸せき30秒→ 室温・5分で、所定サイクル実施
し、抵抗値の変化の最大値を示した。

【００３４】

【発明の効果】プリント配線板の表層にある１層目の銅
箔と、ビア孔部にある銅箔間を電導導通するためのマイ
クロビア孔を炭酸ガスレーザーであけるに際し、補助材
料を表層に使用し、炭酸ガスレーザー出力20〜60mJ/パ
ルスから選ばれたエネルギーにて銅箔に孔をあけた後、
最後にビア孔底部の銅面に出力5〜35mJ/パルスから選ば
れたエネルギーにて1ショット照射後、表裏の銅箔を3〜
7μmまで薬液で削り、少なくとも気相法でビア孔底部を
処理後に金属メッキを行うか、導電塗料を埋め込んで最
外層とビア部の銅層とを導通する構造のビア孔が形成さ
れたプリント配線板とすることにより、信頼性に優れた
ビア孔を形成することができた。また、加工速度はドリ
ルであけるのに比べて格段に速く、生産性についても大
幅に改善できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例２の炭酸ガスレーザーによるビア孔あけ
［（１）、（２）、（３）］、ＳＵＥＰによるバリ除去
［（４）］及び銅メッキ［（５）］の工程図である。

【図２】比較例３の炭酸ガスレーザーによる同様の工程
図である。

【図３】比較例５の炭酸ガスレーザーによる同様の工程
図である。

【符号の説明】

ａ 酸化金属粉含有樹脂シート ｂ 銅箔 ｃ ガラス布基材熱硬化性樹脂層 ｄ 40mJ/パルス の炭酸ガスレーザー ｅ 発生したバリ ｆ 13mJ/パルスの炭酸ガスレーザー ｇ ビア孔底部の銅箔表層 ｈ ビア孔銅メッキ部 ｉ メカニカルドリル ｊ ４層目（下側外層銅箔）ヘ突き抜けた孔 ｋ 高出力の炭酸ガスレーザーで内層銅箔を突き抜け
た箇所

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｋ 3/00 Ｈ０１Ｌ 23/12 Ｎ (72)発明者 田中 恭夫 東京都葛飾区新宿６丁目１番１号 三菱瓦 斯化学株式会社東京工場内 Ｆターム(参考） 4E068 AA00 AC01 AF01 CA02 DA11 DB01 DB10 5E346 AA06 AA12 AA15 AA43 BB01 CC08 CC09 CC10 CC12 CC32 CC51 CC58 EE02 EE06 EE09 EE13 FF02 FF03 FF04 FF18 FF19 FF28 GG02 GG15 GG16 GG17 GG22 GG28 HH07 HH33

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント配線板の表層にある１層目の銅
   箔と、ビア部にある銅箔とを電導導通するためのマイク
   ロビア孔を炭酸ガスレーザーであけるに際し、少なくと
   も２層以上の銅の層を有する銅張板の表層銅箔の上に、
   酸化金属処理を施すか、融点900℃以上で且つ結合エネ
   ルギー300kJ/mol以上の金属化合物粉、カーボン粉又は
   金属粉の１種或いは２種以上を3〜97容積％含む有機物
   からなる塗膜又はシートを配置して、炭酸ガスレーザー
   の出力20〜60mJ/パルスから選ばれたエネルギーを直接
   照射して、ビア孔の、少なくとも１層目の銅箔層を除去
   し、その後、出力5〜35mJ/パルスから選ばれたエネルギ
   ーで、最後にビア孔の底部銅箔に1ショット照射した
   後、ビア孔内を少なくとも気相処理して、ビア孔部銅箔
   表面に残存する樹脂層を完全に除去して、金属メッキ又
   は導電塗料で最外層とビア孔部の銅層とを導通すること
   を特徴とする信頼性に優れたビア孔の形成方法。
2. 【請求項２】 該ビア孔内を気相処理する前に両面の銅
   箔表面を薬液で平面的に溶解すると同時に、表面に発生
   したビア孔部のバリをも溶解除去することを特徴とする
   請求項１記載のビア孔の形成方法。