JP2000059031A - プリント配線板及びその製造方法 - Google Patents

プリント配線板及びその製造方法

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JP2000059031A
JP2000059031A JP10223869A JP22386998A JP2000059031A JP 2000059031 A JP2000059031 A JP 2000059031A JP 10223869 A JP10223869 A JP 10223869A JP 22386998 A JP22386998 A JP 22386998A JP 2000059031 A JP2000059031 A JP 2000059031A
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layer
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wiring board
resin
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Masaki Uemae
昌己 上前
Yasuharu Habasaki
康晴 幅崎
Shunichi Yakita
俊一 焼田
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Nippon Carbide Industries Co Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】熱安定性がよく、小径のビアホールを有するプ
リント配線板を提供すること。 【構成】ガラス繊維に樹脂を含浸させた絶縁樹脂層を少
なくともコア基材の最近傍に配置し、また、レーザによ
り孔を開けてビアホールを形成したプリント配線板及び
その製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プリント配線板及びそ
の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電子機器の小型化に伴い、プリン
ト配線板の小型化、薄層化、軽量化、高密度化、高信頼
性化、などが求められている。これらの要求を満たすた
めに素材そのもの、加工技術による導体幅、導体間隙、
スルホール、ビアホール、などの微細化、小型化、など
に努力が払われている。構成としては、色々な素材を組
み合わせ構成することにより高密度化、高信頼性化、な
どに努力が払われている。
【0003】多層プリント配線板の構成において、コア
基材にはガラス繊維入りの絶縁層が使われているが、そ
の上に形成される絶縁樹脂層にはガラス繊維を含ませて
使用することが少ない。いわゆるビルドアップ方法で絶
縁樹脂層及び金属層を形成するにあたり、ビアホールの
形成における孔を開ける工程におていガラス繊維の存在
が問題となっている。エッチングによる孔開けでは、絶
縁樹脂層をエッチングして孔開けすることは安易である
がガラス繊維をエッチングすることは難しい。レーザで
孔開けすることも多く提案されているが特開平6−11
2649号公報の比較例に記載されているようにガラス
繊維がそのまま残ったと開示されている。等の事項によ
り積層される絶縁樹脂層にガラス繊維を含ませることが
避けられていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
プリント配線板に対する要求を満たすべく努力をする
と、特に温度サイクルの繰り返しによる歪みによりビア
ホールにクラックが発生する問題、金属層の部分的な剥
離の問題、などによる信頼性の低下が起きる問題が発生
することがある。温度サイクルに対する信頼性の観点か
らガラス繊維を含む絶縁樹脂層の使用が必要であるが、
ガラス繊維を含む絶縁樹脂層に良好な孔を形成すること
が難しい問題がある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、回路パターン
が形成されたコア基材に絶縁樹脂層及び金属層を積層
し、ビアホールを形成したプリント配線板及びその製造
方法において、少なくともコア基材の最近傍の絶縁樹脂
層がガラス繊維に樹脂を含浸したものであり、金属層と
共に積層されたプリント配線板及びその製造方法であ
り、ガラス繊維を含む絶縁樹脂層に良好な孔を形成する
方法は、レーザによる方法である。ガラス繊維を含む絶
縁樹脂層であることにより熱安定性が向上してビアホー
ルにクラックが発生することもなく、金属層に剥離もな
く、高信頼性なプリント配線板を提供することができ
る。また、レーザによる孔の加工により小径で信頼性の
高いビアホールが提供できる。
【0006】以下、本発明に係るプリント配線板及びそ
の製造方法について詳述する。本発明に係るプリント配
線板及びその製造方法は、一般的に図1、図3に示す如
く回路パターン2が形成されたコア基材1にガラス繊維
に樹脂を含浸した絶縁樹脂層3及び金属層4を積層し、
該金属層4に窓5開け、レーザ6により孔7を開け、メ
ッキ層8により該金属層4及び該回路パターン2を電気
接続するビアホール9を形成してなる。また、図2に示
す如く更に図1のプリント配線板にガラス繊維を含まな
い第2絶縁樹脂層13及び第2金属層14を積層し、レ
ーザにより孔を開け、第2メッキ層18により第2ビア
ホール19を形成してなる。尚、本発明に係るプリント
配線板及びその製造方法は、図1または図2に示す如く
の積層数を限定するものではなく、少なくともコア基材
1の最近傍の絶縁樹脂層3がガラス繊維に樹脂を含浸し
たものであり、全ての絶縁樹脂層がガラス繊維を含有し
ていてもよい。
【0007】本発明に係るプリント配線板及びその製造
方法のコア基材1は特に限定されるものではないが絶縁
層(樹脂含浸ガラス繊維織布/不織布。樹脂としては、
エポキシ、ポリイミド、ポリエステル、フェノール、ビ
スマレイミド・トリアジン、などの一般に使用されてい
るもの。)の表面に回路パターン2(ベタパターンも含
む。)を備えたものである。また、必要に応じてスルホ
ールが形成されていてもよい。また、コア基材が片面基
板又は両面基板、3層基板、4層基板、などの多層基板
であってもよい。
【0008】本発明に係るプリント配線板及びその製造
方法の積層に関しては、樹脂含浸のガラス繊維(ガラス
繊維の織布又は/及び不織布にエポキシ樹脂、ポリイミ
ド樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ビスマレ
イミド・トリアジン樹脂、などを含浸したもの)による
絶縁樹脂層3および金属層4をコア基材1の上面に配置
して一般的技術により真空・加熱・加圧により積層する
ことである。更に、第2絶縁樹脂層13(ガラス繊維が
含まれていてもよく含まれていなくてもよい)および第
2金属層を配置して一般的技術により積層してもよい。
【0009】本発明に係るプリント配線板及びその製造
方法のビアホールの形成方法は、特に限定するものでは
ないがガラス繊維の加工、小径ビアホールの形成、など
のためレーザによる孔加工が好ましい。好ましい孔加工
の工程としては、積層された金属層4の所望位置に一般
的に使用されているエッチング方法により窓5(金属層
の下層の絶縁樹脂層が露出する。)を形成する工程、該
窓5の開口径よりも小径なレーザ6を照射して孔7(該
窓5の範囲内でコア基材1の回路パターンが露出す
る。)を形成する工程、該孔7を介して該金属層4及び
該回路パターン2をメッキ方法(無電解メッキ・電解メ
ッキの組み合わせなど)により電気接続する工程、など
である。このような工程でビアホール9または第2ビア
ホール19を形成する。メッキ方法でない印刷方法、充
填方法、などで電気接続することも可能であるが、凹凸
ができる、接続の信頼性、等の問題がありメッキ方法が
好ましい。また、ガラス繊維を含まない第2絶縁層13
に孔を開ける方法としてレーザを用いることを妨げるも
のではない。
【0010】本発明に係るプリント配線板及びその製造
方法の孔の形成方法は、金属層4に形成された窓5の開
口径(窓開口サイズW1)よりも小径なレーザ6(レー
ザのサイズW2)を照射して樹脂成分およびガラス繊維
成分を除去して下層部の回路パターン(金属層)を露出
させることである。該窓の形状は特に限定されるもので
はないがレーザ6による孔7が丸味を帯びた形状である
ため丸形よりも多角形が好ましい。該窓を多角形にする
ことにより該孔7と金属層4に段差ができて電気メッキ
によるビアホールの電気接続の信頼性が向上する。レー
ザの種類は、樹脂成分及びガラス繊維成分を除去するも
のであればよく特別限定するものではない。好ましく
は、ガラス繊維成分をよりよく除去するためのレーザと
しては、熱加工性に優れた赤外光領域の波長を有するも
のである。例えば、炭酸ガスレーザ、YAGレーザであ
る。
【0011】本発明に係るプリント配線板及びその製造
方法の工程では、図4に示す如く金属層4に開けられた
窓5の窓開口サイズW1より小径のレーザのサイズW2
であるレーザ6により絶縁樹脂層3に孔7を形成する。
該レーザは絶縁樹脂層3の樹脂成分を気化、分解し、ガ
ラス繊維成分を溶融させ、該孔7と該絶縁樹脂層3の境
界部分のガラス繊維の溶融部10を丸く溶融している。
該ガラス繊維の溶融部分10は小さくビアホール形成の
メッキ層8で埋められる。また、ガラス繊維の溶融部分
が小さく、丸く、ガラス繊維の突起がないためメッキ工
程での空気溜まりもなく、電食を起こすこともなく信頼
性の高いメッキができる。
【0012】このようなプリント配線板は、ガラス繊維
が補強材となり温度サイクルによる歪みによるビアホー
ルへのクラック発生もなく、金属層の剥離もなく、高信
頼性であり、レーザによる孔加工のためビアホールが小
径で信頼性が高い。
【0013】
【実施例】以下、本発明に係るプリント配線板及びその
製造方法の実施例を説明する。尚、本発明に係るプリン
ト配線板及びその製造方法は以下の実施例に限られるも
のではない。
【0014】(実施例1)ガラス繊維布にエポキシ樹脂
を含浸した厚さ約100μmの絶縁材の両面に厚さ約1
8μmの銅箔をラミネートした両面板にドリルで孔開け
を行い、メッキを施し、サブトラクティブ方法で回路パ
ターン2を形成し、該回路パターン2の銅表面を通常の
方法で黒化処理し、化学還元処理を行ってコア基材1を
作成した。
【0015】該コア基材1の両面にエポキシ樹脂を含浸
させたガラス繊維布よりなる絶縁樹脂層3(プリプレ
グ、ガラス繊維/エポキシ樹脂の重量比が50/50、
厚さが約60μm)及び金属層4(銅箔、厚さ約12μ
m)を配置した。[図3(a)]
【0016】次に、真空チャンバー中で真空、加熱、加
圧(180度、120分、25Kg/cm)して積層
板を作成した。続いて上記の積層板のビアホール形成所
望位置の金属層4(銅箔)に六角形の窓5をエッチング
方法(ドライフィルムをラミネートし、フォトマスクパ
ターンで紫外線露光し、現像し、銅をエッチングし、剥
離する)で絶縁樹脂層3が露出するように形成した。
[図3(b)]
【0017】次に、該窓を形成した積層板を炭酸ガスレ
ーザ装置の加工テーブルに配置し、六角形の該窓に内接
する円よりも小径のレーザ6(波長10.6μm、パル
ス幅200μS、周波数100Hz、2.5mJ、6シ
ョット)を照射し、エポキシ樹脂を気化、分解し、ガラ
ス繊維を溶融して回路パターン2を露出する孔7を形成
した。続いて過マンガン酸カリウム方法で該孔7の内部
スミア処理を行った。該孔の内壁面のガラス繊維が溶融
していてエポキシ樹脂との剥離は観察されなかった。ま
た、ガラス繊維の残存突起も観察されなかった。これら
は、後のメッキ工程での不完全さ、電食の原因を無く
す。[図3(c)]
【0018】次に、通常の銅メッキ方法(核付け、無電
解メッキ、電解メッキ)により該孔7を介して該金属層
4および該回路パターン2を電気接続してビアホール9
を形成した。続いてフォトレジストを用いて通常のサブ
トラクティブ方法で回路パターンを形成した。続いて通
常方法でソルダレジスト(図示せず。)を塗布して4層
のプリント配線板を製作した。(図1)
【0019】このように製作されたプリント配線板は、
前述した如くガラス繊維が孔に残存することなくまたガ
ラス繊維とエポキシ樹脂が分離することもなく銅メッキ
によるビアホール9の形成が良好で且つ電食も起きな
い。更に、絶縁樹脂層がガラス繊維およびエポキシ樹脂
から形成されているため温度サイクルに強くビアホール
にクラックが発生することもなく、金属層の剥離もな
く、高信頼性であり、レーザによる孔加工のため小径で
信頼性の高いビアホールが形成できたプリント配線板で
あった。
【0020】(実施例2)実施例1と同様に製作した4
層のプリント配線板の回路パターンを黒化処理し、化学
還元処理し、銅箔付樹脂体(約50μmのエポキシ樹脂
13(第2絶縁層)を付着させた厚み約12μmの銅箔
14(第2金属層))を配置、位置合わせして積層し
た。実施例1と略同様に第2の窓を形成し、レーザで第
2の孔を形成し、スミア処理をし、第2メッキ層18を
形成して第2ビアホール19を形成し、サブトラクティ
ブ方法で回路パターンを形成し、表面にソルダレジスト
を塗布してプリント配線板を製作した。(図2)
【0021】このように製作したプリント配線板は、第
2ビアホール19の形成が良好であった。また、下層に
ガラス繊維を含む絶縁樹脂層3が存在するため温度サイ
クルに強く高信頼性であり、レーザによる孔加工のため
小径で信頼性の高いビアホールが形成できたプリント配
線板であった。
【0022】
【発明の効果】本発明に係るプリント配線板及びその製
造方法によれば、積層する少なくともコア基材の最近傍
の絶縁樹脂層がガラス繊維を含んでいるため温度サイク
ルによるビアホールにクラックの発生がなく、金属層の
剥離がないため熱に対する信頼性が高い。また、レーザ
による孔加工のため小径で信頼性の高いビアホールが形
成できる。
【0023】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るプリント配線板及びその製造方法
による一実施態様を示す4層プリント配線板の断面図で
ある。
【図2】本発明に係るプリント配線板及びその製造方法
による一実施態様を示す6層プリント配線板の断面図で
ある。
【図3】本発明に係るプリント配線板及びその製造方法
による一実施態様の工程を示す断面図であり、(a)は
コア基材、絶縁樹脂層、金属層を配置した図であり、
(b)は真空・加熱・加圧により積層してエッチング方
法により金属層に窓を開けた図であり、(c)は該窓の
開口径よりも小径のレーザを照射して絶縁樹脂層に孔を
開けた図である。
【図4】本発明に係るプリント配線板及びその製造方法
によるレーザによる孔加工断面の描写図である。
【0024】
【符号の説明】
1 コア基材 2 回路パターン 3 絶縁樹脂層 4 金属層 5 窓 6 レーザ 7 孔 8 メッキ層 9 ビアホール 10 ガラス繊維の溶融部 13 第2絶縁層 14 第2金属層 18 第2メッキ層 19 第2ビアホール W1 窓開口サイズ W2 レーザのサイズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5E346 AA04 AA05 AA06 AA12 AA15 AA43 BB01 CC04 CC08 CC09 CC10 CC12 CC13 DD02 DD22 DD32 EE02 EE06 EE08 FF01 FF03 FF04 FF12 GG15 GG22 GG27 GG28 HH11 HH18 HH21

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回路パターンが形成されたコア基材に絶縁
    樹脂層及び金属層を積層し、ビアホールを形成したプリ
    ント配線板及びその製造方法において、少なくともコア
    基材の最近傍の絶縁樹脂層がガラス繊維に樹脂を含浸し
    たものであり、金属層と共に積層されたことを特徴とす
    るプリント配線板及びその製造方法。
  2. 【請求項2】金属層にエッチング方法で窓を開け、該窓
    よりも小径のレーザによる照射加工によりガラス繊維を
    含む絶縁樹脂層に孔を開け、該孔を介してコア基材の回
    路パターン及び該金属層を電気接続してビアホールを形
    成することを特徴とする請求項1に記載のプリント配線
    板及びその製造方法。
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Cited By (1)

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