JP2000077851A - 多層プリント配線板の製造方法 - Google Patents
多層プリント配線板の製造方法Info
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Abstract
層向上した、多層プリント配線板を得る。 【解決手段】 基板1上に下層導体回路5が形成され、
下層導体回路5上に絶縁樹脂層16と上層導体回路2
0,25が設けられ、下層導体回路5と上層導体回路2
0,25とがバイアホール27にて接続されてなる多層
プリント配線板28を得るにあたり、基板1上に下層導
体回路5を形成し、ついで下層導体回路5上に絶縁樹脂
層16を設け、さらに絶縁樹脂層16の表面に粗化面を
形成するとともに、前記粗化面上に、該粗化面の一部を
露出するような開口を設けた金属層を形成し、前記開口
から露出した前記粗化面にレーザ光を照射して絶縁樹脂
層16を除去してバイアホール用開口を形成した後、上
層導体回路20,25およびバイアホール27を設け
る。
Description
回路が形成され、その下層導体回路上に絶縁樹脂層と上
層導体回路が設けられ、前記下層導体回路と前記上層導
体回路とがバイアホールにて接続されてなる多層プリン
ト配線板の製造方法に関し、バイアホール用の開口をレ
ーザ光にて形成する方法に関する。
ドアップ多層プリント配線板が注目されている。この多
層配線板は、導体回路と層間樹脂層が交互に積層された
多層配線板であり、各層の導体回路がバイアホールで接
続されている。バイアホールは、露光、現像処理あるい
はレーザ光による開口により形成されるが、小径のバイ
アホールはレーザ光により形成する。
穴づつ照射することになるため、生産性が悪いという問
題があった。そこで、レーザ光によりバイアホールを形
成する技術として、特公平4−3676号に示すような
「コンフォーマルマスク」と呼ばれる方法が提案されて
いる。
しておき、バイアホール形成部分の金属層をエッチング
により取り除いて開口を設けておき、この開口部分にレ
ーザ光を照射して開口により露出した絶縁樹脂層のみを
除去するという技術である。この技術によれば、絶縁樹
脂層に複数のバイアホール用開口を設けることができる
ため、生産性に優れる。
究によれば、このような技術においては、バイアホール
用開口に樹脂が残存し、冷熱サイクルにより、残留樹脂
が膨張してバイアホールを押し上げてしまい、上層と下
層との間を電気的に絶縁するという問題があることが解
明された。
部の樹脂がもり上がり、バイアホールが断線してしまう
という問題が見られた。
頼性がより一層向上した、多層プリント配線板を得るこ
とを目的とする。
導体回路が形成され、その下層導体回路上に絶縁樹脂層
と上層導体回路が設けられ、前記下層導体回路と前記上
層導体回路とがバイアホールにて接続されてなる多層プ
リント配線板を得るにあたり、前記基板上に前記下層導
体回路を形成し、ついで前記下層導体回路上に前記絶縁
樹脂層を設け、さらに前記絶縁樹脂層の表面に粗化面を
形成するとともに、前記粗化面上に、該粗化面の一部を
露出するような開口を設けた金属層を形成し、前記開口
から露出した前記粗化面にレーザ光を照射して前記絶縁
樹脂層を除去してバイアホール用開口を形成した後、前
記上層導体回路および前記バイアホールを設けることを
特徴とする多層プリント配線板の製造方法に係るもので
ある。
形成され、その下層導体回路上に絶縁樹脂層と上層導体
回路が設けられ、前記下層導体回路と前記上層導体回路
とがバイアホールにて接続されてなる多層プリント配線
板を得るにあたり、前記基板上に前記下層導体回路を形
成し、ついで、片面に粗化層を設けてなりその粗化層上
に前記絶縁樹脂層を形成した金属箔を、前記絶縁樹脂層
が前記下層導体回路と接するように積層、加熱圧縮する
ことによって一体化し、さらに前記金属箔の一部をエッ
チングして開口を設けて前記絶縁樹脂層の粗化面を露出
させ、前記開口から露出した前記粗化面にレーザ光を照
射して前記絶縁樹脂層を除去してバイアホール用開口を
形成した後、前記上層導体回路および前記バイアホール
を設けることを特徴とする多層プリント配線板の製造方
法に係るものである。
ール用開口の残渣の原因が、レーザ照射面が鏡面になっ
ており、レーザ光が反射して絶縁樹脂層が完全に除去さ
れないためであることを知見した。
ーザ照射面を粗化面としておくことにより、レーザ光の
反射を抑制したものである。
して金属層あるいは金属箔を用い、金属層あるいは金属
箔に開口を設ける。この開口に開口径よりも大きなスポ
ット径のレーザ光を照射して絶縁樹脂層にバイアホール
用開口を形成する。
絶縁樹脂層表面が粗化面となっているため、レーザ光の
反射を抑制でき、絶縁樹脂層を完全に除去できる。ま
た、絶縁樹脂層の周縁部のもり上がりを抑制できるた
め、バイアホールの断線もない。
ないが、粗化面のレーザ光の吸収率が高く、樹脂がプラ
ズマ化しやすいからではないかと推定している。
ス布エポキシ基板、ガラス布ビスマレイミド−トリアジ
ン樹脂基板、ガラス布フッ素樹脂基板などの樹脂基板、
これらの樹脂基板に銅箔を貼付した銅張積層板、金属基
板、セラミック基板などを使用することができる。
無電解めっき、電解めっき、あるいは銅張積層板の場合
は、エッチング処理により形成することができる。
は、絶縁樹脂層にレーザ光を照射して、バイアホール用
開口部を形成する。このため、かかる絶縁樹脂層には、
レーザ光を照射することで、開口部が設けられるような
材料が選択される。
樹脂、あるいはこれらの複合樹脂が用いられる。
めっき用接着剤を用いることができる。熱硬化性樹脂と
しては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹
脂等が用いられる。また、熱可塑性樹脂としては、ポリ
エーテルスルフォン(PES)、ポリスルフォン(PS
F)、ポリフェニレンスルフォン(PPS)、ポリフェ
ニレンサルファイド(PPES)、ポリフェニルエーテ
ル(PPE)、ポリエーテルイミド(PI)、フッ素樹
脂などを使用できる。
出した絶縁樹脂の粗化面は、次のような方法で形成され
る。
化剤等によって溶解する粒子を含ませておき、この粒子
を酸や酸化剤で溶解することで、絶縁樹脂層の表面に形
成することができる。この場合は、粗化面を形成した
後、金属層を設ける必要がある。
脂(メラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂等)、エ
ポキシ樹脂(ビスフェノール型エポキシ樹脂をアミン系
硬化剤で硬化させたものが最適)、ビスマレイミド−ト
リアジン樹脂等からなる耐熱性樹脂粒子を用いることが
できる。
特に、硬化処理された耐熱性樹脂粒子、無機粒子や繊維
質フィラー等を、必要により含ませることができる。
が10μm以下の耐熱性樹脂粉末、(2) 平均粒径が2μm
以下の耐熱性樹脂粉末を凝集させた凝集粒子、(3) 平均
粒径が2〜10μmの耐熱性樹脂粉末と平均粒径が2μm
未満の耐熱性樹脂粉末との混合物、(4) 平均粒径が2〜
10μmの耐熱性樹脂粉末の表面に、平均粒径が2μm以
下の耐熱性樹脂粉末及び無機粉末の少なくとも1種を付
着させた疑似粒子、(5) 平均粒子径が0.8 を超え2.0 μ
m未満の耐熱性樹脂粉末と平均粒子径が0.1 〜0.8 μm
の耐熱性樹脂粉末との混合物、及び(6) 平均粒径が0.1
〜1.0 μmの耐熱性樹脂粉末からなる群より選ばれる少
なくとも1種の粒子を用いるのが望ましい。これらの粒
子は、より複雑な粗化面を形成するからである。
は、いわゆるRCC(RESIN COATEDCOPPER :樹脂付銅
箔) などの粗化層が形成された金属箔を用いて形成する
ことができる。この場合、金属箔の片面に粗化層を設
け、粗化層上に絶縁樹脂層を設けて、金属箔を作製す
る。
理を用いて形成することができる。かかる粗化処理とし
ては、例えば、マット処理、酸化処理、酸化還元処理、
黒化−還元処理、硫酸−過酸化水素処理、第二銅錯体と
有機酸とを含有する溶液による処理等のエッチング処理
や、銅−ニッケル−リンの針状合金めっき等のめっき処
理等を挙げることができる。
基板に設けられている下層導体回路上に積層する。この
際、絶縁樹脂層の面と下層導体回路とを接触させ、コア
基板と金属箔とを加熱圧縮すれば、これらを一体化させ
ることができる。
って、絶縁樹脂層上に、露出した絶縁樹脂層の表面に、
粗化層に由来する粗化面を転写することができる。
−過酸化水素水溶液、過硫酸アンモニウム水溶液、塩化
第二鉄などを使用できる。
銅箔表面に形成される粗化層は、0.01〜5μmの最
大粗度(Rmax)を有するのが好ましい。0.01μ
m未満の最大粗度では、絶縁樹脂層の表面に形成される
粗化面又は絶縁樹脂層表面に転写される粗化面がレーザ
光を反射し易くなり、絶縁樹脂層を十分に除去すること
ができなくなる。また、5μmを超える最大粗度では、
粗化層がエッチング除去し難くなる。
化面にレーザ光を照射し、絶縁樹脂層を除去し、バイア
ホール用開口部を形成し、かかる開口部をめっきして、
バイアホールを形成することができる。
紫外線レーザ、エキシマレーザ等を用いることができ
る。特に、炭酸ガスレーザ光は、安価な装置で発生させ
ることができ、好ましい。
密着性や、下層導体回路とバイアホール導体との密着性
を向上させるため、下層導体回路の表面に、粗化面が設
けられているのが好ましい。
形成することができる。かかる粗化処理としては、例え
ば、酸化処理、酸化還元処理、黒化−還元処理、硫酸−
過酸化水素処理、第二銅錯体と有機酸とを含有する溶液
による処理等のエッチング処理や、銅−ニッケル−リン
合金めっき等のめっき処理等が挙げられる。
開口部を開ける際、粗化面に樹脂が残存し易いが、本発
明の方法では、絶縁樹脂層の表面に粗化面を設けれるた
め、この粗化面にレーザ光を照射すれば、下層導体回路
の粗化面に樹脂を残すことなく、絶縁樹脂層を除去する
ことができる。
触媒を付与し、バイアホール用開口内をめっきしてバイ
アホールを設け、また、絶縁樹脂層表面に導体回路を設
ける。無電解めっき膜を開口内壁、絶縁樹脂層表面全体
に形成し、めっきレジストを設けた後、電気めっきし
て、めっきレジストを除去し、エッチングにより導体回
路を形成する。
基づき、本発明を説明する。図1〜図14は、一例の製
造工程に従って示す、本発明にかかる一例の多層プリン
ト配線板の縦断面図である。図15〜図18は、一例の
製造工程に従って示す、本発明にかかる他の例の多層プ
リント配線板の縦断面図である。実施例1 無電解めっき用接着剤の調製 (1) クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬
製:分子量2500)の25重量%アクリル化物を35重量部、
感光性モノマー(東亜合成製:商品名アロニックスM31
5)3.15重量部、消泡剤(サンノプコ製S-65)0.5 重量
部、N-メチルピロリドン(NMP )3.6 重量部を攪拌混合
した。
量部、エポキシ樹脂粒子(三洋化成製:商品名ポリマー
ポール)の平均粒径1.0 μmのものを7.2 重量部、平均
粒径0.5 μmのものを3.09重量部を混合した後、更にNM
P 30重量部を添加し、ビーズミルで攪拌混合した。
品名2E4MZ-CN)2重量部、光開始剤(チバガイギー製:
イルガキュア I-907)2重量部、光増感剤(日本化薬
製:DETX-S)0.2 重量部、NMP 1.5 重量部を攪拌混合し
た。 (4) 混合物(1) 〜(3) を混合して、無電解めっき用接着
剤組成物を得た。
製:分子量310 、商品名 YL983U ) 100重量部と平均粒
径 1.6μmで表面にシランカップリング剤がコーティン
グされたSiO2 球状粒子〔アドマテック製:CRS 1101
−CE、ここで、最大粒子の大きさは後述する内層銅パタ
ーンの厚み(15μm)以下とする。〕 170重量部、レベ
リング剤(サンノプコ製:商品名ペレノールS4)1.5 重
量部を3本ロールにて混練し、その混合物の粘度を23±
1℃で45,000〜49,000cps に調整した。
品名:2E4MZ-CN)6.5 重量部。 (3) 混合物(1) と(2) とを混合して、樹脂充填剤を調製
した。
スエポキシ樹脂又はビスマレイミドトリアジン(BT)樹
脂からなる基板1の両面に18μmの銅箔2がラミネート
されている銅張積層板3を出発材料とした。
すようなドリル孔4を開け、無電解めっき、電解めっき
を施し、更に銅箔2を常法に従いパターン状にエッチン
グすることにより、基板1の両面に厚さ25μmの内層
銅パターン(下層導体回路)5及びスルーホール6を形
成した。
ホール6のランド表面と内壁とに、それぞれ、粗化面
7,8,9を設けて、図2に示すような配線基板10を
製造した。粗化面7,8,9は、前述の基板を水洗し、
乾燥した後、エッチング液を基板の両面にスプレイで吹
きつけて、内層銅パターン5の表面とスルーホール6の
ランド表面と内壁とをエッチングすることによって形成
した。エッチング液には、イミダゾール銅(II)錯体1
0重量部、グリコール酸7重量部、塩化カリウム5重量
部、イオン交換水78重量部を混合したものを用いた。
1,12を配線基板10の内層銅パターン5間とスルー
ホール6内とに設けた。樹脂層11,12は、予め調製
した樹脂充填剤を、ロールコータにより配線基板10の
両面に塗布し、内層銅パターン5の間とスルーホール6
内に充填し、 100℃で1時間、120 ℃で3時間、 150℃
で1時間、 180℃で7時間、それぞれ加熱処理すること
により硬化させて形成した。
トサンダー研磨した。この研磨で、#600 のベルト研磨
紙(三共理化学製)を用い、内層銅パターン5の粗化面
7やスルーホール6のランド表面に樹脂充填剤が残らな
いようにした。次に、このベルトサンダー研磨による傷
を取り除くために、バフ研磨を行った。このような一連
の研磨を基板の他方の面についても同様に行い、図3に
示すような配線基板13を得た。
5間に樹脂層11が設けられ、スルーホール6内に樹脂
層12が設けられている。内層銅パターン5の粗化面7
とスルーホール6のランド表面の粗化面8が除去されて
おり、基板両面が樹脂充填剤により平滑化されている。
樹脂層11は内層銅パターン5の側面の粗化面7a又は
スルーホール6のランド部側面の粗化面8aと密着し、
また、樹脂層12はスルーホール6の内壁の粗化面9と
密着している。
層銅パターン5とスルーホール6のランド上面を(2) の
エッチング処理で粗化して、深さ3μmの粗化面14,
15を形成した。
て、0.3 μmの厚さのSn層を設けた。置換めっきは、
ホウフッ化スズ0.1 モル/L、チオ尿素1.0 モル/L、
温度50℃、pH=1.2 の条件で、粗化面14,15をCu
−Sn置換反応させた(Sn層については図示していな
い)。
っき用接着剤をロールコータを用いて塗布した。この接
着剤は、基板を水平状態で20分間放置してから、60℃で
30分乾燥し、図5に示すような厚さ35μmの接着剤層1
6を形成した。
銀灯により 500mJ/cm2 で露光し、150℃で5時間加
熱した。 (8) 得られた基板をクロム酸に1分間浸漬し、接着剤
層16の表面に存在するエポキシ樹脂粒子を溶解除去し
た。この処理によって、図6に示すような粗化面16a
を、接着剤層16の表面に形成した。その後、得られた
基板を中和溶液(シプレイ社製)に浸漬してから水洗し
た。
全面に厚さ0.6μmの無電解銅めっき膜17を施し
た。
を設けて、硫酸−過酸化水素水溶液でエッチングして、
図8に示すように、バイアホール形成部分に50μmの
開口18を設けた。
-4秒)のレーザ光(三菱電機 ML605GTL )を照射
し、図9に示すように、接着剤層16に開口19を設け
た。
パラジウム触媒(アトテック製)を付与することによ
り、無電解めっき膜17の表面およびバイアホール用開
口19の粗化面に触媒核を付けた。
めっき浴中に浸漬し、図10に示すような厚さ1.6 μm
の無電解銅めっき膜20を粗化面全体に形成した。 無電解めっき液; EDTA : 150 g/L 硫酸銅 : 20 g/L HCHO : 30 mL/L NaOH : 40 g/L α、α’−ビピリジル : 80 mg/L PEG : 0.1 g/L 無電解めっき条件;70℃の液温度で30分
光性ドライフィルム21を無電解銅めっき膜20に張り
付け、パターン22が印刷されたマスクフィルム23を
載置した。この基板を、100mJ/cm2 で露光し、その後
0.8%炭酸ナトリウムで現像処理して、図12に示す
ように、厚さ15μmのめっきレジスト24を設けた。
電解銅めっきを施し、厚さ15μmの電解銅めっき膜25
を形成した。 電解めっき液; 硫酸 : 180 g/L 硫酸銅 : 80 g/L 添加剤 : 1mL/L (添加剤はアトテックジャパン製:商品名カパラシドG
L) 電解めっき条件; 電流密度 : 1A/dm2 時間 : 30分 温度 : 室温
除去した後、硫酸と過酸化水素混合液でエッチングし、
めっきレジスト24下の無電解銅めっき膜20を溶解除
去し、図14に示すような無電解銅めっき膜20と電解
銅めっき膜25とからなる厚さ18μmの導体回路26
(バイアホール27を含む)を得た。
浸漬して、導体回路26間の無電解めっき用接着剤層1
6の表面を1μmエッチング処理し、表面のパラジウム
触媒を除去して、図14に示すような多層プリント配線
板28を製造した。
すような下層導体回路表面が粗化されたコア基板10を
作製した。その一方、図15に示すような樹脂付銅箔2
9を作製した。
箔30の片面を、実施例1の(2) で示したようなエッチ
ング処理で粗化し、深さ3μmの粗化層31を形成し
た。この粗化面に、エポキシ樹脂を塗布し、60℃で3
時間加熱してBステージとした。
9をコア基板10の両面に載置して、150 ℃で10kg/
cm2 の圧力で加圧して一体化し、図17に示すような
基板33を得た。この際、図15に示す樹脂付銅箔のエ
ポキシ樹脂からなる接着剤層32がコア基板10の下層
導体回路5と接触するようにした。
処理と同様にして、銅箔30の表面にドライフィルムを
貼付し、紫外線で露光現像処理して、エッチングレジス
トを設け、硫酸−過酸化水素からなる水溶液を用いて、
バイアホール形成予定部分の銅箔30をエッチング除去
して、図18に示すような開口34を設けた。これによ
り、銅箔30の粗化層31の形状が転写された粗化面3
5を接着剤層32の表面に露出させた。
て、炭酸ガスレーザ光を照射して、直径50μmのバイア
ホール用開口部を形成し、この積層基板上に、実施例1
の(13)〜(15)と同様の条件で無電解めっき膜、電解めっ
き膜を形成し、パターン状に無電解めっき膜を溶解除去
し、無電解銅めっき膜と電解銅めっき膜とからなるバイ
アホールを含む多層プリント配線板を製造した。
以外、実施例1と同様にして、多層プリント配線板を製
造した。
−55℃〜125 ℃で500回のヒートサイクル試験を実施し
た。各試験後に、バイアホール部分の抵抗変化率を測定
した。また、開口周縁部の樹脂のもり上がりの有無を光
学顕微鏡で確認した。その結果を表1に示す。
続部の下層導体回路の表面に樹脂が残存しない。このた
め、本発明によれば、ヒートサイクル時においても、下
層導体回路とバイアホール導体とが剥離せず、バイアホ
ール部における接続不良が発生せず、接続信頼性に優れ
た多層プリント配線板を得ることができる。
図である。
図である。
図である。
図である。
図である。
図である。
図である。
図である。
図である。
程図である。
程図である。
程図である。
程図である。
程図である。
工程図である。
工程図である。
工程図である。
工程図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 基板上に下層導体回路が形成され、その
下層導体回路上に絶縁樹脂層と上層導体回路が設けら
れ、前記下層導体回路と前記上層導体回路とがバイアホ
ールにて接続されてなる多層プリント配線板を得るにあ
たり、 前記基板上に前記下層導体回路を形成し、ついで前記下
層導体回路上に前記絶縁樹脂層を設け、さらに前記絶縁
樹脂層の表面に粗化面を形成するとともに、前記粗化面
上に、該粗化面の一部を露出するような開口を設けた金
属層を形成し、前記開口から露出した前記粗化面にレー
ザ光を照射して前記絶縁樹脂層を除去してバイアホール
用開口を形成した後、前記上層導体回路および前記バイ
アホールを設けることを特徴とする多層プリント配線板
の製造方法。 - 【請求項2】 前記絶縁樹脂層が酸又は酸化剤によって
溶解する粒子を含んでおり、前記粒子を前記酸又は前記
酸化剤によって溶解し、前記絶縁樹脂層の表面に前記粗
化面を設けることを特徴とする、請求項1記載の多層プ
リント配線板の製造方法。 - 【請求項3】 基板上に下層導体回路が形成され、その
下層導体回路上に絶縁樹脂層と上層導体回路が設けら
れ、前記下層導体回路と前記上層導体回路とがバイアホ
ールにて接続されてなる多層プリント配線板を得るにあ
たり、 前記基板上に前記下層導体回路を形成し、ついで、片面
に粗化層を設けてなりその粗化層上に前記絶縁樹脂層を
形成した金属箔を、前記絶縁樹脂層が前記下層導体回路
と接するように積層、加熱圧縮することによって一体化
し、さらに前記金属箔の一部をエッチングして開口を設
けて前記絶縁樹脂層の粗化面を露出させ、前記開口から
露出した前記粗化面にレーザ光を照射して前記絶縁樹脂
層を除去してバイアホール用開口を形成した後、前記上
層導体回路および前記バイアホールを設けることを特徴
とする多層プリント配線板の製造方法。 - 【請求項4】 前記粗化面が、0.01〜5μmの最大
粗度(Rmax)を有していることを特徴とする請求項
2または3に記載の多層プリント配線板の製造方法。 - 【請求項5】 前記レーザ光が炭酸ガスレーザ光である
ことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項記載の
多層プリント配線板の製造方法。 - 【請求項6】 前記下層導体回路の表面に粗化面が設け
られていることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか
一項記載の多層プリント配線板の製造方法。
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KR1020077015087A KR20070086864A (ko) | 1998-09-03 | 1999-07-30 | 다층프린트배선판 및 그 제조방법 |
KR1020077015083A KR20070086862A (ko) | 1998-09-03 | 1999-07-30 | 다층프린트배선판 및 그 제조방법 |
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