JP2000138456A - 多層プリント配線板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 層間樹脂絶縁層と導体回路との密着性に優
れ、ファインパターンを形成しやすく、高周波数帯域で
の信号伝搬性、はんだ耐熱性に優れ、さらには基板の反
りや耐クラック特性にも優れる多層プリント配線板を提
供する。 【解決手段】 樹脂基板の両面に形成された下層導体回
路は、その表面の少なくとも１部に、長周期型の周期律
表の第４Ａ族から第１Ｂ族で第４〜第７周期の金属 (た
だし、Cuを除く) , AlおよびSnのうちから選ばれる１種
以上の金属によって構成された金属層にて形成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂基板を用いた
多層プリント配線板に関し、特に、層間樹脂絶縁層と導
体回路との密着性に優れ、ファインパターンを形成しや
すく、高周波数帯域での信号伝搬性、はんだ耐熱性に優
れ、さらには基板の反りや耐クラック特性にも優れる多
層プリント配線板とその製造方法についての提案であ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、パッケージ基板の分野では、信号
の高周波数化に伴い、低誘電率、低誘電正接であること
が求められており、このことに対応して基板の材料が従
来型のセラミックスから樹脂へと変わりつつあるのが実
情である。

【０００３】このような背景の下で、樹脂基板を用いた
プリント配線板が開発されてきた。例えば、特公平４−
55555 号公報では、回路形成がされたガラスエポキシ基
板にエポキシアクリレートを層間樹脂絶縁層として採用
し、フォトリソグラフィーによりバイアホール用開口を
設け、その開口内壁面を粗化し、その後、めっきレジス
トを設けてから無電解めっきを施すことにより、導体回
路およびバイアホールを形成する方法を開示している。
しかしながら、エポキシアクリレートなどの樹脂からな
る層間樹脂絶縁層は、金属である導体回路との密着性が
悪いため、その絶縁層表面ならびに導体回路のいずれか
少なくとも一方の表面を必ず粗化しなければならない。
ところが、このことは、高周波数の信号を伝搬させた場
合、信号は表皮効果により粗化された導体回路表面部分
のみを伝搬するようになる。そのために、表面の凹凸に
よって信号にノイズが生じてしまうという問題があっ
た。この問題は、セラミック基板に比べて高周波数の信
号を伝搬できる低誘電率および低誘電正接をもつ樹脂基
板を使用する場合に、特に顕著であった。

【０００４】このような問題に対し、特開平7-45948 号
公報および特開平7-94865 号公報では、セラミック基板
や樹脂基板の片面にスピンコートなどで樹脂を塗布し、
その樹脂層上に導体パターンとの密着性を向上させるた
めの金属( クロム、ニッケル、チタン等) を設けると共
に、その金属層上に銅薄膜層を設け、そしてその銅薄膜
層上に導体回路を形成する技術を開示している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来技術は、あくまでも基板の片面のみに樹脂および
導体パターンを形成する技術である。このため、もしこ
れらの従来技術を樹脂基板にそのまま採用すると、ヒー
トサイクル時などに基板に反りが生じてしまい、導体回
路と樹脂絶縁層との界面近傍でクラックが発生するとい
う問題があった。

【０００６】本発明は、多層プリント配線板用の樹脂基
板が抱える上述した問題を解消するためになされたもの
であり、その主たる目的は、層間樹脂絶縁層と導体回路
との密着性に優れ、ファインパターンを形成しやすく、
高周波数帯域での信号伝搬性、はんだ耐熱性に優れ、さ
らには基板の反りや耐クラック特性にも優れる多層プリ
ント配線板とその製造方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】発明者らは、上記目的の
実現に向け鋭意研究した結果、以下に示す内容を要旨構
成とする本発明に想到した。すなわち、本発明は、樹脂
基板の両面に、スルーホールを介して互いに接続される
下層導体回路が形成され、それらの下層導体回路上には
それぞれ層間樹脂絶縁層が設けられ、さらにその層間樹
脂絶縁層上にはそれぞれ上層導体回路が形成された構造
を有する多層プリント配線板において、前記下層導体回
路は、その表面の少なくとも１部に、長周期型の周期律
表の第４Ａ族から第１Ｂ族で第４〜第７周期の金属 (た
だし、Cuを除く) , AlおよびSnのうちから選ばれる１種
以上の金属によって構成された金属層が形成されている
ことを特徴とする多層プリント配線板である。

【０００８】かような多層プリント配線板は、樹脂基板
の両面にそれぞれ導体層を形成し、それぞれの導体層上
には配線すべきパターンに応じためっきレジストを設け
たのち、非めっきレジスト部分にめっき膜を形成し、そ
の後前記めっきレジストを除去すると共に、該めっきレ
ジスト下の導体層をエッチング処理によって除去して下
層導体回路を形成し、そしてその下層導体回路上に形成
した層間樹脂絶縁層を介して上層導体回路を形成するこ
とにより、多層プリント配線板を製造する方法におい
て、前記非めっきレジスト部分にめっき膜を形成してか
ら、そのめっき膜表面の少なくとも１部に、長周期型の
周期律表の第４Ａ族から第１Ｂ族で第４〜第７周期の金
属 (ただし、Cuを除く) , AlおよびSnのうちから選ばれ
る１種以上の金属にて構成される金属層を形成するよう
にしたことが特徴である。

【０００９】本発明において、前記金属層は、Al、Fe、
Ｗ、Mo、Sn、Ni, Co、Cr、Tiおよび貴金属から選ばれる
いずれか少なくとも１種の金属 (合金を含めて言う) に
て構成されていることが好ましい。また、前記層間樹脂
絶縁層は、その表面は平均粗さ(Ra)表示で１μｍ以下の
平坦面になっていること、熱硬化型ポリオレフィン樹脂
または融点 200℃以上の熱可塑型ポリオレフィン樹脂か
らなること、およびその表面が密着性を上げるためにプ
ラズマ処理またはコロナ放電処理されていること、が好
ましい。

【００１０】なお、出願人は先に、特開平７−147483号
として、セラミック基板や樹脂基板の片面に樹脂をスピ
ンコートなどで塗布形成し、その樹脂層上に導体回路を
形成し、この導体回路上にNi層等を形成する技術を提案
したが、基板の片面にのみ樹脂層等を形成する技術であ
り、本発明とは異なるものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明にかかる多層プリント配線
板は、樹脂基板の両面に形成した下層導体回路表面に、
少なくともその一部に長周期型の周期律表の第４Ａ族か
ら第１Ｂ族で第４〜第７周期の金属 (但し、Cuを除く)
, AlおよびSnから選ばれる１種以上の金属によって構
成された金属層が形成されている点に特徴がある。上記
金属は、例えば、Al、Fe、Ｗ、Mo、Sn、Ni, Co、Cr、Ti
および貴金属から選ばれる金属を用いることが望まし
く、貴金属の例としては、Pd、Au、Ptが好ましい。

【００１２】上記金属は、いずれも層間絶縁用樹脂との
密着性に優れるものである。そのため、樹脂基板に反り
が発生した場合でも導体回路と層間絶縁樹脂とが剥離し
ないという性質がある。しかも、樹脂基板の両面に対
し、対称的にこのような構造が形成されるため、該基板
のそり量そのものも小さくなり、それ故にヒートサイク
ル時でも導体回路と層間絶縁樹脂との界面近傍に発生す
るクラックを防止できるのである。さらに、これらの金
属による金属層を形成すると、導体回路表面には粗化層
を設けなくとも、上層導体回路との必要な密着性を確保
することができ、その結果、高周波帯域の信号を伝搬さ
せても伝搬遅延が生じないという効果を奏する。なお、
導体回路をエッチングにより形成する場合には、前述し
た金属層は、エッチングレジストとして作用し、ファイ
ンパターンの形成に寄与する。

【００１３】なお、上記金属層の厚みは、0.02μｍ〜0.
2 μｍが望ましい。この理由は、0.02μｍ以上の厚さと
することにより、層間樹脂絶縁層と導体回路間の密着性
を確保でき、かつ、0.2 μｍ以下とすることにより、ス
パッタリングにて金属層を形成する際の応力が原因とな
って発生するクラックを防止できるだけでなく、導体回
路形成後に不要となる導体回路間の金属層を容易にエッ
チング除去できるからである。

【００１４】前記金属層上にはさらに、必要に応じて別
の種類の金属層を形成してもよい。たとえば、層間樹脂
絶縁層上にニッケル層を形成し、その上に銅層をもうけ
ることにより、導体回路を形成する際のめっきの未析出
を防止することができる。なお、これらの金属層は、無
電解めっき、電解めっき、スパッタリング、蒸着、ＣＶ
Ｄなどの方法によって形成する。

【００１５】本発明において用いる樹脂基板は、一般
に、セラミック基板や金属基板と異なり、反りやすい上
に放熱性も悪く、蓄熱を起因とする銅のマイグレーショ
ンも発生しやすい。この点、本発明では、金属層が銅導
体回路からの銅イオンのマイグレーションを防止する障
壁となって、多湿条件下でも層間の絶縁を確保すること
ができる。

【００１６】本発明における上記層間樹脂絶縁層は、熱
硬化性樹脂、熱可塑性樹脂またはこれらの複合樹脂で構
成することが望ましい。熱硬化性樹脂としては、熱硬化
型ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹
脂、フェノール樹脂、ビスマレイミドトアジン樹脂など
から選ばれる１種以上を用いることが望ましい。熱可塑
性樹脂としては、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）、ポリ
スチレン（ＰＳ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥ
Ｓ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリフェニ
レンスルフィド（ＰＰＳ）などのエンジニアリングプラ
スチックなどを用いることが望ましい。

【００１７】本発明においては、上記層間樹脂絶縁層と
してとくに、下記〜に示すような構造のポリオレフ
ィン系樹脂を用いることが最も好ましい実施の形態であ
る。 ．下記構造式で示される１種の繰り返し単位からなる
樹脂。

【化１】 ．下記構造式で示される繰り返し単位のうちの異なる
２種類以上が共重合したものからなる樹脂。

【化２】 ．下記構造式で示される繰り返し単位を有し、その分
子主鎖中には、二重結合、オキシド構造、ラクトン構
造、モノもしくはポリシクロペンタジエン構造を有する
樹脂。

【化３】 ．前記，，の群から選ばれる２種以上の樹脂を
混合した混合樹脂、前記，，の群から選ばれる樹
脂と熱硬化性樹脂との混合樹脂、または前記，，
の群から選ばれる樹脂が互いに架橋した樹脂。なお、本
発明で「樹脂」という場合は、いわゆる「ポリマー」お
よび「オリゴマー」を包括する概念である。

【００１８】以下に、上記〜の樹脂についてさらに
詳しく説明する。 ａ．前記〜の樹脂において、繰り返し単位中のＸと
して採用されるアルキル基としては、メチル基、エチル
基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチ
ル基、ｔ−ブチル基から選ばれる少なくとも１種以上で
あることが望ましい。 ｂ．前記繰り返し単位中のＸとして採用されるＣ２〜Ｃ
３の不飽和炭化水素としては、ＣＨ₂ ＝ＣＨ−、ＣＨ₃
ＣＨ＝ＣＨ−、ＣＨ₂ ＝Ｃ（ＣＨ₃ ) −、アセチレン基
から選ばれる少なくとも１種以上であることが望まし
い。 ｃ．前記繰り返し単位中のＸとして採用されるオキシド
基としては、エポキシ基、プロポキシ基が望ましく、ラ
クトン基としては、β−ラクトン基、γ−ラクトン基、
δ−ラクトン基から選ばれる少なくとも１種以上である
ことが望ましい。

【００１９】また、繰り返し単位中のＸとしてＣ２〜Ｃ
３の不飽和炭化水素、オキシド基、ラクトン基、水酸基
を採用する理由は、反応性が高く、これらの反応活性基
を含む樹脂（この場合はオリゴマー）同士を架橋しやす
いからである。さらに、ｎを１〜10000 とする理由は、
ｎが 10000を超えると溶剤不溶性となり、扱いにくくな
るからである。

【００２０】前記の樹脂において、分子主鎖中の二重
結合構造としては、下記構造式で示される繰り返し単位
と、−（ＣＨ＝ＣＨ）_m −または−（ＣＨ₂ −ＣＨ＝Ｃ
Ｈ−ＣＨ₂ ）m −の繰り返し単位が共重合したものがよ
い。ここで、ｍは１〜10000とする。

【化４】

【００２１】この樹脂において、分子主鎖のオキシド
構造としては、エポキシ構造がよい。また、分子主鎖の
ラクトン構造としては、β−ラクトン、γ−ラクトン構
造が望ましい。さらに、分子主鎖のモノ、ポリシクロペ
ンタジエンとしては、シクロペンタジエンおよびビシク
ロペンタジエンから選ばれる構造を採用することが望ま
しい。

【００２２】前記共重合は、繰り返し単位がＡＢＡＢ・
・・のように交互共重合する場合、繰り返し単位がＡＢ
ＡＡＢＡＡＡＡＢ・・・のようにランダム共重合する場
合、あるいはＡＡＡＡＢＢＢ・・・のようなブロック共
重合する場合がある。

【００２３】次に、の樹脂について説明する。この
の樹脂は、前記，，の群から選ばれる２種以上の
樹脂を混合した混合樹脂、前記，，の群から選ば
れる樹脂と熱硬化性樹脂との混合樹脂、または前記，
，の群から選ばれる樹脂が互いに架橋した樹脂であ
る。これらのうち、前記，，の群から選ばれる２
種以上の樹脂を混合する場合は、樹脂粉末を有機溶剤に
溶解させるか、あるいは熱溶融させて混合する。また、
前記，，の群から選ばれる樹脂と熱硬化性樹脂を
混合する場合も樹脂粉末を有機溶剤に溶解させて混合す
る。この場合に混合する熱硬化性樹脂としては、熱硬化
型ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹
脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン（Ｂ
Ｔ）樹脂から選ばれる少なくとも１種以上を用いること
が望ましい。さらに、前記，，の群から選ばれる
樹脂を互いに架橋させる場合は、Ｃ２〜Ｃ３の不飽和炭
化水素、オキシド基、ラクトン基、水酸基および分子主
鎖中の二重結合、オキシド構造、ラクトン構造を架橋の
ための結合手とする。

【００２４】なお、本発明で採用する熱硬化型ポリオレ
フィン樹脂の例としては、住友スリーエム製の商品名１
５９２などを用いることができる。また、融点 200℃以
上の熱可塑型ポリオレフィン樹脂の例としては、三井化
学製の商品名ＴＰＸ（融点 240℃）や出光石油化学製の
商品名ＳＰＳ（融点 270℃）などを用いることができ
る。なお、ＴＰＸは、前記繰り返し単位におけるＸがイ
ソブチル基の樹脂であり、ＳＰＳは、当該Ｘがフェニル
基でシンジオタクティック構造の樹脂である。

【００２５】このようなポリオレフィン系樹脂は、導体
回路との密着性に優れるため、内層導体回路表面を粗化
する必要がないので、平坦な導体回路を形成することが
できる。また、このポリオレフィン系樹脂は、誘電率が
３以下、誘電正接が0.05以下でエポキシ樹脂のそれより
も低く、高周波数の信号でも伝搬遅延がない。しかも、
このポリオレフィン系樹脂は、耐熱性がエポキシ樹脂に
比べて遜色がなく、はんだ溶融温度でも導体回路の剥離
がみられない。その上、破壊靱性値が大きいため、ヒー
トサイクル時に導体回路と層間樹脂絶縁層との境界を起
点とするクラックを発生することがない。

【００２６】次に、本発明の多層プリント配線板を製造
する方法を多層プリント配線板の製造に適用した例につ
いて説明する。 (1)まず、樹脂基板の表面に内層銅パターンを形成した
配線基板を作製する。樹脂基板としては、無機繊維を含
む樹脂基板を用いることが望ましく、たとえば、ガラス
布エポキシ基板、ガラス布ポリイミド基板、ガラス布ビ
スマレイド−トリアジン樹脂基板あるいはガラス布フッ
素樹脂基板などのうちから選ばれるものが好適である。
前記内層銅パターンの形成は、樹脂基板の両面に銅箔を
張った銅張積層板をエッチングすることにより行う。そ
して、この基板にドリルで貫通孔を穿け、貫通孔の壁面
および銅箔表面に無電解めっきを施して導体を付与した
スルーホールを形成する。ここで、上記無電解めっきの
方法としては、銅めっきがよい。なお、フッ素樹脂基板
のように、めっきのつきまわりが悪い基板については、
有機金属ナトリウムからなる前処理液による処理、プラ
ズマ処理などの表面改質を行う。

【００２７】次に、厚付けのために電解めっきを行う。
この電解めっきとしては銅めっきがよい。なお、スルー
ホール内壁および電解めっき膜表面を粗化処理して層間
絶縁層面としてもよい。粗化処理としては、黒化（酸
化）−還元処理、有機酸と第二銅錯体の混合水溶液によ
るスプレー処理、あるいは銅−ニッケル−リン針状合金
めっきによる処理などがある。また、必要に応じてスル
ーホール内に導電ペーストを充填し、この導電ペースト
を覆う導体層を無電解めっきもしくは電解めっきにて形
成することもできる。

【００２８】(2)前記(1) で作製した配線基板の両面に
樹脂絶縁層を形成する。この樹脂絶縁層は、多層プリン
ト配線板の層間樹脂絶縁層として機能する。この樹脂絶
縁層は、未硬化液を塗布したり、フィルム状の樹脂を熱
圧してラミネートすることにより形成される。

【００２９】(3)次に、この樹脂絶縁層に、下層の導体
回路との電気的接続を確保するための開口を設ける。こ
の開口の穿設は、レーザ光や露光現像処理にて行う。こ
のとき使用されるレーザ光は、炭酸ガスレーザ、紫外線
レーザ、エキシマレーザなどがある。そして、レーザ光
にて孔穿けしたのちは、デスミア処理を行う。デスミア
処理は、クロム酸、過マンガン酸塩などの水溶液からな
る酸化剤を使用して行うことができ、また酸素プラズ
マ、ＣＦ₄ と酸素の混合プラズマやコロナ放電などで処
理してもよい。また、低圧水銀ランプを用いて紫外線を
照射することにより、表面改質することもできる。特に
ＣＦ₄ と酸素の混合プラズマは、樹脂表面に、水酸基や
カルボニル基などの親水性基を導入することができ、後
のＣＶＤやＰＶＤ処理がしやすいため、有利である。

【００３０】(4)前記(3) で開口を設けた樹脂絶縁層の
表面に、第４Ａ族から第１Ｂ族で第４〜第７周期の金属
(ただし、Cuを除く) 、AlおよびSnから選ばれる１種以
上の金属からなる薄い金属層を、めっき法、ＰＶＤ法あ
るいはＣＶＤ法にて形成する。ＰＶＤ法としては、スパ
ッタリング、イオンビームスパタリングなどの蒸着法が
有効である。また、ＣＶＤ法としては、アリルシクロペ
ンタジフェニルパラジウム、ジメチルゴールドアセチル
アセテート、スズテトラメチルアクリロニトリル、ジコ
バルトオクタカルボニルアクリロニトリルなどの有機金
属（ＭＯ）を供給材料とするＰＥ−ＣＶＤ（Plasma Enh
anced CVD)などが好適である。

【００３１】(5)次に、前記(4) で形成した金属層上
に、次工程の無電解めっき膜と同種の金属層をスパッタ
リングなどによって形成する。これは、無電解めっき膜
との親和性を改善するためである。具体的には、銅層を
スパッタリングにより設けることが望ましい。

【００３２】(6)次に、前記(5) で形成した金属層上に
必要に応じて無電解めっきを施す。無電解めっきとして
は銅めっきが最適である。また、無電解めっきの膜厚
は、0.1〜５μｍがよい。この理由は、後に行う電解め
っきの導電層としての機能を損なうことなく、エッチン
グ除去できるようにするためである。この無電解めっき
および／または前記の第４Ａ族から第１Ｂ族で第４〜第
７周期に属する金属 (ただし、Cuを除く) , Al, Snから
選ばれる金属の少なくとも１種からなる薄い金属層が導
体層となり、めっきリードとして機能する。

【００３３】(7)前記(6) で形成した無電解めっき膜上
にめっきレジストを形成する。このめっきレジストは、
感光性ドライフィルムをラミネートして露光、現像処理
して形成される。

【００３４】(8)次に、(7) の処理を終えた無電解めっ
き膜上に第４Ａ族から第１Ｂ族で第４〜第７周期の金属
(ただし、Cuを除く) , Al, Snから選ばれる少なくとも
１種の金属からなる金属層を、上述しためっき法、ＰＶ
Ｄ法あるいはＣＶＤ法にて形成する。この工程での前記
金属層の形成は、無電解めっき法によって形成すること
がとくに好ましい。その後、前記無電解めっき膜および
前記金属層をめっきリードとして、電気めっきを行い、
導体回路の厚付け処理を行う。この処理における電気め
っき膜の厚みは、５〜30μｍ程度がよい。

【００３５】(9)その後、上記めっきレジストを剥離し
た後、そのめっきレジスト直下部分の無電解めっき膜と
上記金属層をエッチング処理して除去し、独立した導体
回路を形成する。この工程で用いるエッチング液として
は、硫酸−過酸化水素水溶液、過硫酸アンモニウム、過
硫酸ナトリウム、過硫酸カリウムなどの過硫酸塩水溶
液、塩化第二鉄、塩化第二銅の水溶液、塩酸、硝酸、熱
希硫酸などを使用することができる。なお、このエッチ
ング処理においては、前記金属層が、エッチングレジス
トとして機能し、L/S=15/15 μm のような独立した導体
回路の形成に役立つ。

【００３６】(10) さらに必要に応じて、上記導体回路
の表面に、上掲の金属からなる厚みの薄い金属層を、め
っき法、ＰＶＤ法あるいはＣＶＤ法で形成し、さらに前
記 (2)〜(9) の工程を繰り返すことにより多層化した両
面プリント配線板を得る。

【００３７】なお、以上の説明では、導体回路の形成方
法としてセミアディティブ法を採用したが、フルアディ
ティブ法を適用することもできる。このフルアディティ
ブ法では、樹脂絶縁層表面にＣＶＤあるいはＰＶＤ処理
にて薄い金属層を形成した後、感光性ドライフィルムを
ラミネートするか、または液状の感光性樹脂を塗布し、
露光、現像処理してめっきレジストを設け、無電解めっ
きにて厚付けを行い、導体回路を形成する。または、樹
脂絶縁層表面にめっきレジストを形成した後、ＣＶＤあ
るいはＰＶＤ処理にて薄い金属層を設け、さらにめっき
レジスト表面に付着したこの金属層を研磨などで除去す
るか、めっきレジストそのものを除去し、この金属層を
触媒として無電解めっきを行い、導体回路を形成するこ
ともできる。

【００３８】

〔無電解めっき水溶液〕

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

【００３９】さらに、下記組成の電解めっき水溶液で下
記条件にて電解銅めっきを施し、厚さ15μｍの電解銅め
っき膜からなる内層導体回路２およびスルーホール３を
形成した（図１(c) 参照）。 〔電解めっき水溶液〕 硫酸 180 ｇ／ｌ 硫酸銅 80 ｇ／ｌ 添加剤（アトテックジャパン製、商品名：カパラシドＧＬ） １ ml／ｌ 〔電解めっき条件〕 電流密度 １Ａ／ｄｍ² 時間 30分 温度 室温

【００４０】(2) こうして内層導体回路（スルーホール
３を含む）を形成した基板１を、水洗し、乾燥した後、
酸化浴（黒化浴）として、NaOH（20ｇ／ｌ）、NaClO
₂（50ｇ／ｌ）、Na₃PO₄（15.0ｇ／ｌ）の水溶液を用
い、還元浴として、NaOH（ 2.7ｇ／ｌ）、NaBH₄ （ 1.0
ｇ／ｌ）の水溶液を用いた酸化還元処理に供し、内層導
体回路２、スルーホール３の全表面に粗化層４を設けた
（図１(d) 参照）。

【００４１】(3) 次に、銅粒子を含む導電ペースト５を
スクリーン印刷により、スルーホール３内に充填し、乾
燥、硬化させた。そして、内層導体回路２上面の粗化層
４およびスルーホール３からはみ出した導電ペースト５
を、＃400 のベルト研磨紙（三共理化学製）を用いたベ
ルトサンダー研磨により除去し、さらにこのベルトサン
ダー研磨による傷を取り除くためのバフ研磨を行い、基
板表面を平坦化した（図１(e) 参照）。

【００４２】(4) 前記(3) で平坦化した基板表面に、常
法に従ってパラジウムコロイド触媒を付与してから無電
解めっきを施すことにより、厚さ 0.6μｍの無電解銅め
っき膜６を形成した（図１(f) 参照）。

【００４３】(5) ついで、以下の条件で電解銅めっきを
施し、厚さ15μｍの電解銅めっき膜７を形成し (図２
(a) 参照) 、導体回路９となる部分の厚付け、およびス
ルーホール３に充填された導電ペースト５を覆う導体層
（ふためっき層）10となる部分を形成した (図２(b) 参
照) 。 〔電解めっき水溶液〕 硫酸 180 ｇ／ｌ 硫酸銅 80 ｇ／ｌ 添加剤（アトテックジャパン製、商品名：カパラシドＧＬ） １ ml／ｌ 〔電解めっき条件〕 電流密度 １Ａ／ｄｍ² 時間 30分 温度 室温

【００４４】(6) 導体回路９および導体層10となる部分
を形成した基板の両面に、市販の感光性ドライフィルム
を張りつけ、マスクを載置して、 100mJ／cm² で露光、
0.8％炭酸水素ナトリウムで現像処理し、厚さ15μｍの
エッチングレジスト８を形成した（図２(a) 参照）。 (7) そして、エッチングレジスト８を形成していない部
分のめっき膜を、硫酸と過酸化水素の混合液を用いるエ
ッチングにて溶解除去し、さらに、めっきレジスト８を
５％ＫＯＨで剥離除去して、独立した導体回路９および
導電ぺースト５を覆うスルーホール被覆導体層（以下、
この導体層のことを単に「ふためっき層」という。）10
を形成した（図２(b) 参照）。

【００４５】(8)次に、導体回路９およびふためっき層1
0の側面を含む全表面にCu−Ni−Ｐ合金からなる厚さ 2.
5μｍの粗化層（凹凸層）11を形成し、さらにこの粗化
層11の表面に厚さ 0.3μｍのSn層を設けた（図２(c) 参
照、Sn層については図示しない）。その形成方法は以下
のようである。即ち、基板を酸性脱脂してソフトエッチ
ングし、次いで、塩化パラジウムと有機酸からなる触媒
溶液で処理して、Pd触媒を付与し、この触媒を活性化し
た後、硫酸銅８ｇ／ｌ、硫酸ニッケル 0.6ｇ／ｌ、クエ
ン酸15ｇ／ｌ、次亜リン酸ナトリウム29ｇ／ｌ、ホウ酸
31ｇ／ｌ、界面活性剤（日信化学工業製、サーフィノー
ル465 ） 0.1ｇ／ｌの水溶液からなるｐＨ＝９の無電解
めっき浴にてめっきを施し、導体回路９およびふためっ
き層10の全表面にCu−Ni−Ｐ合金の粗化層11を設けた。
ついで、ホウフッ化スズ 0.1 mol／ｌ、チオ尿素 1.0 m
ol／ｌの水溶液を用い、温度50℃、ｐＨ＝1.2 の条件で
Cu−Snの置換反応により、粗化層11の表面に、厚さ 0.3
μｍのSn層を設けた（Sn層については図示しない）。

【００４６】(9)基板の両面に、厚さ50μｍの熱硬化型
ポリオレフィン樹脂シート（住友３Ｍ製、商品名：１５
９２）を温度50〜180 ℃まで昇温しながら圧力10kg／cm
² で加熱プレスして積層し、ポリオレフィン系樹脂から
なる層間樹脂絶縁層12を設けた（図２(d) 参照）。

【００４７】(10) 次に、波長10.4μｍのCO₂ ガスレー
ザにて、ポリオレフィン系樹脂からなる樹脂絶縁層12に
直径80μｍのバイアホール用開口13を設けた。さらに、
CF₄ および酸素混合気体のプラズマ処理により、デスミ
アおよびポリオレフィン系樹脂絶縁層表面の改質を行っ
た。この改質により、表面には、OH基やカルボニル基、
COOH基などの親水性基が確認された（図２(e) 参照）。
なお、酸素プラズマ処理条件は、電力 800Ｗ、 500ｍTo
rr、20分間である。

【００４８】(11) 次に、上記ポリオレフィン系樹脂絶
縁層12の表面にNiをターゲットにして、気圧 0.6Ｐa 、
温度80℃、電力 200Ｗ、時間５分間の条件でスパッタリ
ングを行い、Ni薄膜を形成した。このとき、形成された
Ni金属層の厚さは 0.1μｍであった。さらに、図３(a)
に示すように、最下層のNi金属層上に、同様の条件にて
厚さ 0.1μｍの銅層をスパッタリングで形成した。な
お、スパッタリングのための装置は、日本真空技術株式
会社製のＳＶ−4540を使用した。

【００４９】(12) そして、前記(11)の処理を終えた基
板に対して、前記(1) の無電解めっきを施し、厚さ 0.7
μｍの無電解めっき膜14を形成した（図３(a) 参照）。

【００５０】(13) 前記(12)で無電解めっき膜14を形成
した基板の両面に、市販の感光性ドライフィルムを張り
つけ、フォトマスクフィルムを載置して、 100mJ／cm²
で露光、 0.8％炭酸ナトリウムで現像処理し、厚さ15μ
ｍのめっきレジスト16を設けた（図３(b) 参照）。

【００５１】(14) 前記(1) の電解めっきを施して、厚
さ15μｍの電解めっき膜15を形成し、導体回路９部分の
厚付け、およびバイアホール17部分のめっき充填を行っ
た（図３(c) 参照）。さらに、塩化ニッケル30ｇ／ｌ、
次亜リン酸ナトリウム10ｇ／ｌ、クエン酸ナトリウム10
ｇ／ｌの水溶液からなるｐＨ＝５の無電解ニッケルめっ
き液に１分間浸漬して、開口部に厚さ0.1 μｍのニッケ
ルめっき層19を形成した。

【００５２】(15) そしてさらに、めっきレジスト16を
５％ＫＯＨで剥離除去した後、そのめっきレジスト16下
のNi膜および無電解めっき膜14を硝酸および硫酸／過酸
化水素混合液を用いるエッチングにて溶解除去し、Ni
膜、無電解銅めっき膜14および電解銅めっき膜15からな
る厚さ16μｍの導体回路（バイアホール17を含む）とし
た（図３(d) 参照）。

【００５３】(16) さらに、前記 (8)〜(15)の工程を繰
り返すことにより、多層プリント配線板を得た（図４
(a) 参照）。その後さらに、この多層プリント配線板の
表面に(11)の条件でNi層を設けた。

【００５４】(17) 一方、ＤＭＤＧに溶解させた60重量
％のクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬
製）のエポキシ基50％をアクリル化した感光性付与のオ
リゴマー（分子量4000）を 46.67ｇ、メチルエチルケト
ンに溶解させた80重量％のビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂（油化シェル製、エピコート1001) 15.0ｇ、イミダ
ゾール硬化剤（四国化成製、2E4MZ-CN）1.6 ｇ、感光性
モノマーである多価アクリルモノマー（日本化薬製、Ｒ
604) 3ｇ、同じく多価アクリルモノマー（共栄社化学
製、DPE6A) 1.5ｇ、分散系消泡剤（サンノプコ社製、Ｓ
−65）0.71ｇを混合し、さらにこの混合物に対して光開
始剤としてのベンゾフェノン（関東化学製）を２ｇ、光
増感剤としてのミヒラーケトン（関東化学製）を 0.2ｇ
加えて、粘度を25℃で 2.0Pa・ｓに調整したソルダーレ
ジスト組成物を得た。なお、粘度測定は、Ｂ型粘度計
（東京計器、 DVL-B型）で 60rpmの場合はローターNo.
4、６rpm の場合はローターNo.3によった。

【００５５】(18) 前記(16)で得られた多層プリント配
線基板を、垂直に立てた状態でロールコーターの一対の
塗布用ロール間に挟み、ソルダーレジスト組成物を20μ
ｍの厚さで塗布した。 (19) 次いで、70℃で30分間の乾燥処理を行った後、10
00mJ／cm² の紫外線で露光し、DMTG現像処理した。さら
に、80℃で１時間、 100℃で１時間、 120℃で１時間、
150℃で３時間の条件で加熱処理し、バイアホール、ラ
ンド、格子状の電源層の上面の一部が開口した（開口径
200μｍ）ソルダーレジスト層（厚み20μｍ）18を形成
した。

【００５６】(20) 次に、その基板を、シアン化金カリ
ウム２ｇ／ｌ、塩化アンモニウム75ｇ／ｌ、クエン酸ナ
トリウム50ｇ／ｌ、次亜リン酸ナトリウム10ｇ／ｌの水
溶液からなる無電解金めっき液に93℃の条件で23秒間浸
漬して、ニッケル層上に厚さ0.03μｍの金めっき層20を
形成した。 (21) そして、ソルダーレジスト層18の開口部に、はん
だペーストを印刷して 200℃でリフローすることにより
はんだバンプ21を形成し、はんだバンプ21を有するプリ
ント配線板を製造した（図４(b) 参照）。

【００５７】（実施例２）本実施例では、ポリオレフィ
ン系樹脂として、三井化学製のＴＰＸ（商品名）を使用
し、実施例１と同じ酸素プラズマ条件にてデスミア処理
し、次いで低圧水銀ランプにて紫外線を30〜60秒照射し
て表面改質を行うことにより、ＯＨ基およびカルボニル
基を導入した。本実施例ではさらに、Pdを、気圧 0.6Ｐ
ａ、温度 100℃、電力 200Ｗ、時間２分間の条件でポリ
オレフィン系樹脂絶縁層および導体回路表面に厚さ 0.1
μｍで付着させたこと以外は、実施例１と同様にして多
層プリント配線板を製造した。

【００５８】（実施例３）本実施例では、ポリオレフィ
ン系樹脂として、出光石油化学製のＳＰＳ（商品名）を
使用し、Tiを、気圧 0.6Ｐａ、温度 100℃、電力 200
Ｗ、時間５分間の条件でポリオレフィン系樹脂絶縁層お
よび導体回路に厚さ 0.1μｍで付着させたこと以外は、
実施例１と同様にして多層プリント配線板を製造した。

【００５９】（実施例４）本実施例は、NiにかえてCr、
Sn、Mo、Ｗ、Feをスパッタリングしたこと以外は、実施
例１と同様にして多層プリント配線板を製造した。な
お、スパッタリングは、気圧 0.6Ｐａ、温度 100℃、電
力 200Ｗ、時間２分間の条件でポリオレフィン系樹脂絶
縁層表面および導体回路に厚さ 0.1μｍで付着させた。

【００６０】（比較例１） (1) 本比較例は、層間樹脂絶縁層を構成するポリオレフ
ィン系樹脂にかえて下記に示す方法で調製したクレゾー
ルノボラック型アクリレートを使用し、後述する(2)〜
(10)の方法で導体回路を形成したこと以外は、実施例１
と同様にして多層プリント配線板を製造した。 ．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％アクリル化物を35重量部、感光
性モノマー（東亜合成製、アロニックスＭ315 ）3.15重
量部、消泡剤（サンノプコ製、Ｓ−65）0.5 重量部、Ｎ
ＭＰを3.6 重量部を攪拌混合した。 ．ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）12重量部、エポ
キシ樹脂粒子（三洋化成製、ポリマーポール）の平均粒
径 1.0μｍのものを 7.2重量部、平均粒径 0.5μｍのも
のを3.09重量部を混合した後、さらにＮＭＰ30重量部を
添加し、ビーズミルで攪拌混合した。 ．イミダゾール硬化剤（四国化成製、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。これらを
混合して無電解めっき用接着剤を得た。

【００６１】(2)前記(1) で得た無電解めっき用接着剤
を、実施例１の (1)〜(8) で調製した基板上にロールコ
ータで塗布し、水平状態で20分間放置してから60℃で30
分の乾燥を行い、さらに無電解めっき用接着剤をロール
コータを用いて塗布し、水平状態で20分間放置してから
60℃で30分の乾燥を行い、厚さ40μｍの接着剤層を形成
した。

【００６２】(3)前記(2) で接着剤層を形成した基板の
両面に、85μｍφの黒円が印刷されたフォトマスクフィ
ルムを密着させ、超高圧水銀灯により 500mJ／cm² で露
光した。これをＤＭＤＧ溶液でスプレー現像することに
より、接着剤層に85μｍφのバイアホールとなる開口を
形成した。さらに、当該基板を超高圧水銀灯により3000
mJ／cm² で露光し、100 ℃で１時間、その後 150℃で５
時間の加熱処理をすることにより、フォトマスクフィル
ムに相当する寸法精度に優れた開口（バイアホール形成
用開口）を有する厚さ35μｍの層間絶縁材層（接着剤
層）を形成した。なお、バイアホールとなる開口には、
スズめっき層を部分的に露出させた。

【００６３】(4)露光した基板をＤＭＴＧ（トリエチレ
ングリジメチルエーテル）溶液でスプレー現像すること
により、接着剤層に 100μｍφのバイアホールとなる開
口を形成した。さらに、当該基板を超高圧水銀灯にて30
00mJ／cm² で露光し、 100℃で１時間、その後 150℃で
５時間にて加熱処理することにより、フォトマスクフィ
ルムに相当する寸法精度に優れ、開口（バイアホール形
成用開口）を有する厚さ50μｍの接着剤層を形成した。
なお、バイアホールとなる開口には、粗化層を部分的に
露出させる。

【００６４】(5)バイアホール形成用開口を形成した基
板を、クロム酸に２分間浸漬し、接着剤層表面に存在す
るエポキシ樹脂粒子を溶解除去して、当該接着剤層の表
面を粗化し、その後、中和溶液（シプレイ社製）に浸漬
してから水洗した。 (6)粗面化処理（粗化深さ５μｍ）を行った基板に対
し、パラジウム触媒（アトテック製）を付与することに
より、接着剤層およびバイアホール用開口の表面に触媒
核を付与した。

【００６５】(7)以下に示す組成の無電解銅めっき浴中
に基板を浸漬し、粗面全体に厚さ 0.6μｍの無電解銅め
っき膜を形成した。このとき、めっき膜が薄いため無電
解めっき膜表面に凹凸が観察された。 〔無電解めっき水溶液〕 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

【００６６】(8)市販の感光性ドライフィルムを無電解
銅めっき膜に張り付け、マスクを載置して、100 mJ／cm
² で露光、 0.8％炭酸ナトリウムで現像処理し、厚さ15
μｍのめっきレジストを設けた。 (9)次いで、10〜35℃の水で基板を水洗した後、以下の
条件にて電解銅めっきを施し、厚さ15μｍの電解銅めっ
き膜を形成した。 〔電解めっき水溶液〕 硫酸銅 180 ｇ／ｌ 硫酸銅 80 ｇ／ｌ 添加剤（アトテックジャパン製、商品名：カパラシドＧＬ） １ ml／ｌ 〔電解めっき条件〕 電流密度 １Ａ／ｄｍ² 時間 30分 温度 室温

【００６７】(10)そして、めっきレジストを５％ＫＯＨ
で剥離除去した後、そのめっきレジスト下の無電解めっ
き膜を硫酸と過酸化水素の混合液を用いるエッチングに
て溶解除去し、無電解銅めっき膜と電解銅めっき膜から
なる厚さ15μｍの導体回路（バイアホールを含む）を形
成することにより、多層プリント配線板を得た (図５
(a) 参照) 。その後、実施例１と同様に処理して、はん
だバンプを有するプリント配線板を製造した (図５(b)
参照) 。

【００６８】（比較例２）本比較例は、実施例１と同様
であるが、ポリオレフィン系樹脂を片面にのみ積層し
た。

【００６９】（参考例１）基板として窒化アルミニウム
基板を使用したこと以外は、比較例１と同様にして多層
プリント配線板を製造した。

【００７０】（参考例２）基板として銅板を使用したこ
と以外は、比較例１と同様にして多層プリント配線板を
製造した。

【００７１】このようにして製造した実施例、比較例お
よび参考例にかかる多層プリント配線板について、ピー
ル強度を測定した。さらに、配線板を−55℃〜125 ℃で
５００サイクル試験した。加えて、ICチップを実装した
後、相対湿度 100％雰囲気下で、室温で1000時間駆動し
た後のマイグレーションの有無を評価した。マイグレー
ションの有無は、層間導通の有無で判断した。また、製
造できる最小のL/S を調べ、これらの結果を表１に示
す。

【００７２】

【表１】

【００７３】表１に示す結果から明らかなように、本発
明の実施例にかかる配線板は、層間樹脂絶縁層に粗化面
を設けていないにもかかわらず、充分なピール強度が確
保されていた。これに対し、比較例１の配線板は、粗化
面を設けているにもかかわらず、それのピール強度は1.
0 kg／cmと低かった。また、本発明の実施例にかかる配
線板は、放熱性が悪いにも関わらず、Ｎｉ、Ｐｄなどの
金属により銅の拡散が抑制されているので、マイグレー
ションもなく層間絶縁が確保されていた。一方、比較例
２から理解できるように、片面にのみポリオレフィン系
樹脂層、Ｎｉ層および銅めっき層、銅めっき層のＮｉ層
を設けても、クラックを抑制することはできない。ま
た、比較例１では、両面にビルドアップ層が形成されて
いるが、クラックを抑制できない。即ち、樹脂基板の両
面にビルドアップ層が形成され、かつ、導体回路の表面
に設けられた、周期律表の第IVａ族から第Ｉｂ族で第４
〜第７周期の金属であってＣｕを除いた金属から選ばれ
る少なくとも１種以上の金属層が形成されることによ
り、本発明の効果を奏することがわかる。また、本発明
では、L/S=15/15 μm の微細な配線を形成することがで
きる。

【００７４】なお、参考例から明らかなように、基板と
して金属板やセラミック基板を使用した場合には、クラ
ックやマイグレーションはそもそも発生せず、本発明
は、樹脂基板に発生する特有の問題を解決したものと言
える。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように本発明の多層プリン
ト配線板によれば、導体回路の密着強度を低下させるこ
となく、導体回路を平坦化して高周波数帯域の信号伝搬
性に優れるプリント配線板を提供することができる。ま
た、クラックの発生を抑制して配線の信頼性を向上させ
ることができる。さらには配線のファイン化を実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a)〜(f) は、実施例１の多層プリント配線板
を製造する工程の一部を示す図である。

【図２】(a)〜(e) は、実施例１の多層プリント配線板
を製造する工程の一部を示す図である。

【図３】(a)〜(d) は、実施例１の多層プリント配線板
を製造する工程の一部を示す図である。

【図４】(a)，(b) は、実施例１の多層プリント配線板
を製造する工程の一部を示す図である。

【図５】(a)，(b) は、比較例１の多層プリント配線板
を製造する工程の一部を示す図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 銅箔 ３ スルーホール ４,11 粗化層 ５ 樹脂充填材 ６,14 無電解めっき膜 ７,15 電解めっき膜 ８ エッチングレジスト ９ 導体回路 10 導体層（ふためっき層） 12 層間樹脂絶縁層 13 バイアホール用開口 16 めっきレジスト 17 バイアホール 18 ソルダーレジスト層 19 ニッケルめっき層 20 金めっき層 21 はんだバンプ（はんだ体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島田 憲一 岐阜県揖斐郡揖斐川町北方１−１ イビデ ン株式会社内 Ｆターム(参考） 5E346 AA42 CC08 CC09 CC10 CC13 CC33 CC34 CC35 CC36 CC37 CC52 CC54 CC55 DD15 DD22 GG17 GG22 HH05 HH06 HH18

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂基板の両面に、スルーホールを介し
   て互いに接続された下層導体回路が形成され、それらの
   下層導体回路上にはそれぞれ層間樹脂絶縁層が設けら
   れ、さらにその層間樹脂絶縁層上にはそれぞれ上層導体
   回路が形成された構造を有する多層プリント配線板にお
   いて、 前記下層導体回路は、その表面の少なくとも１部に、長
   周期型の周期律表の第４Ａ族から第１Ｂ族で第４〜第７
   周期の金属 (ただし、Cuを除く) , AlおよびSnのうちか
   ら選ばれる１種以上の金属によって構成された金属層が
   形成されていることを特徴とする多層プリント配線板。
2. 【請求項２】 前記金属層は、Al、Fe、Ｗ、Mo、Sn、N
   i, Co、Cr、Tiおよび貴金属から選ばれるいずれか少な
   くとも１種の金属にて構成されていることを特徴とする
   請求項１に記載の多層プリント配線板。
3. 【請求項３】 前記層間樹脂絶縁層は、熱硬化型ポリオ
   レフィン樹脂または熱可塑型ポリオレフィン樹脂のいず
   れかにて構成されていることを特徴とする請求項１に記
   載の多層プリント配線板。
4. 【請求項４】 前記層間樹脂絶縁層は、その表面は平均
   粗さRaが１μｍ以下の平坦面であることを特徴とする請
   求項１に記載の多層プリント配線板。
5. 【請求項５】 樹脂基板の両面にそれぞれ導体層を形成
   し、それぞれの導体層上には配線すべきパターンに応じ
   ためっきレジストを設けたのち、非めっきレジスト部分
   にめっき膜を形成し、その後前記めっきレジストを除去
   すると共に、該めっきレジスト下の導体層をエッチング
   処理によって除去して下層導体回路を形成し、そしてそ
   の下層導体回路上に形成した層間樹脂絶縁層を介して上
   層導体回路を形成することにより、多層プリント配線板
   を製造する方法において、 前記非めっきレジスト部分にめっき膜を形成してから、
   そのめっき膜表面の少なくとも１部に、長周期型の周期
   律表の第４Ａ族から第１Ｂ族で第４〜第７周期の金属
   (ただし、Cuを除く) , AlおよびSnのうちから選ばれる
   １種以上の金属にて構成される金属層を形成することを
   特徴とする多層プリント配線板の製造方法。