JP2001044642A - 配線板の製造方法 - Google Patents
配線板の製造方法Info
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- layer
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- H05K3/0011—Working of insulating substrates or insulating layers
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 過大な負荷なく銅層にレーザで穴開けできる
配線板の製造方法を提供することにある。 【解決手段】 上層銅層５に粗面化やめっきなどの表面
処理を施して，実効的な光吸収率を銅そのものの光吸収
率より高くする。この状態で，上層銅層５に窓を形成す
ることなくレーザ加工を行う。レーザ光の強度は，上層
絶縁層４のみをレーザ加工する場合と比較してさほど極
端に上げる必要はない。上層銅層５に照射されたレーザ
光のエネルギーのうちかなりの部分が加工に用いられ，
上層銅層５および上層絶縁層４が加工される。下層銅層
３には表面処理が施されていないので，そこで加工が停
止する。かくして，バイアホールが形成される。
配線板の製造方法を提供することにある。 【解決手段】 上層銅層５に粗面化やめっきなどの表面
処理を施して，実効的な光吸収率を銅そのものの光吸収
率より高くする。この状態で，上層銅層５に窓を形成す
ることなくレーザ加工を行う。レーザ光の強度は，上層
絶縁層４のみをレーザ加工する場合と比較してさほど極
端に上げる必要はない。上層銅層５に照射されたレーザ
光のエネルギーのうちかなりの部分が加工に用いられ，
上層銅層５および上層絶縁層４が加工される。下層銅層
３には表面処理が施されていないので，そこで加工が停
止する。かくして，バイアホールが形成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，銅層と絶縁層とを
積層してなる配線板の製造方法に関する。さらに詳細に
は，銅層に穴を開けて下層との導通のためのバイアホー
ルを形成する過程を含む配線板の製造方法に関するもの
である。
積層してなる配線板の製造方法に関する。さらに詳細に
は，銅層に穴を開けて下層との導通のためのバイアホー
ルを形成する過程を含む配線板の製造方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来一般的には，バイアホール形成のた
めの銅層の穴開けは，フォトエッチングにより行われて
いる。そしてその後，穴の開けられた銅層をマスクとし
て，レーザにより銅層の直下の絶縁層を掘り込むのであ
る。これに対し，レーザ光の強度を上げ，銅層と絶縁層
とを一度に加工してしまうことが試みられている。これ
により，フォトリソグラフィの回数を一回減らすことが
できるからである。
めの銅層の穴開けは，フォトエッチングにより行われて
いる。そしてその後，穴の開けられた銅層をマスクとし
て，レーザにより銅層の直下の絶縁層を掘り込むのであ
る。これに対し，レーザ光の強度を上げ，銅層と絶縁層
とを一度に加工してしまうことが試みられている。これ
により，フォトリソグラフィの回数を一回減らすことが
できるからである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，従来の
ように単にレーザ光の強度を上げるだけで銅層をレーザ
加工しようとすると，加工の負荷が著しく大きいのであ
る。なぜなら，金属銅はそもそも光の吸収率が低いから
である。すなわち，図８に示すように，高価なエキシマ
レーザを使う場合はともかく，一般的なＹＡＧレーザや
ＣＯ2 レーザを使う場合には，銅の吸収率は０．１以下
である。このため，レーザ光のエネルギーの大半は加工
に寄与しないからである。
ように単にレーザ光の強度を上げるだけで銅層をレーザ
加工しようとすると，加工の負荷が著しく大きいのであ
る。なぜなら，金属銅はそもそも光の吸収率が低いから
である。すなわち，図８に示すように，高価なエキシマ
レーザを使う場合はともかく，一般的なＹＡＧレーザや
ＣＯ2 レーザを使う場合には，銅の吸収率は０．１以下
である。このため，レーザ光のエネルギーの大半は加工
に寄与しないからである。
【０００４】本発明は，前記した従来の技術が有する問
題点を解決するためになされたものである。すなわちそ
の課題とするところは，過大な負荷なく銅層にレーザで
穴開けできる配線板の製造方法を提供することにある。
題点を解決するためになされたものである。すなわちそ
の課題とするところは，過大な負荷なく銅層にレーザで
穴開けできる配線板の製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題の解決を目的と
してなされた本発明では，絶縁層上の銅層に穴を開けて
下層とのバイアホールを形成する配線板の製造方法にお
いて，銅層に光吸収率を高める表面処理を施し，その表
面処理後の銅層にレーザで穴開け加工してバイアホール
とすることとしている。
してなされた本発明では，絶縁層上の銅層に穴を開けて
下層とのバイアホールを形成する配線板の製造方法にお
いて，銅層に光吸収率を高める表面処理を施し，その表
面処理後の銅層にレーザで穴開け加工してバイアホール
とすることとしている。
【０００６】この方法では，表面処理により銅層の光吸
収率を高めてからレーザを照射するので，レーザ光のエ
ネルギーが効率よく銅層の加工に供される。このため，
過大な負荷なくレーザ加工で穴開けをすることができ
る。また，下層の導体層には当該表面処理をしないでお
き，レーザ光の強度をあまり極端には上げずに加工すれ
ば，下層の導体層により加工が停止されることとなり好
都合である。この方法は，レーザとしてＹＡＧレーザや
ＣＯ2レーザを使う場合に意義が大きい。
収率を高めてからレーザを照射するので，レーザ光のエ
ネルギーが効率よく銅層の加工に供される。このため，
過大な負荷なくレーザ加工で穴開けをすることができ
る。また，下層の導体層には当該表面処理をしないでお
き，レーザ光の強度をあまり極端には上げずに加工すれ
ば，下層の導体層により加工が停止されることとなり好
都合である。この方法は，レーザとしてＹＡＧレーザや
ＣＯ2レーザを使う場合に意義が大きい。
【０００７】ここで表面処理としては，銅層の表面に粗
面を形成する処理が挙げられる。その例として，黒化還
元処理がある。銅層に黒化還元処理を施すと見かけ上黒
くなる。この状態では，銅層の表面が粗面化されている
ので，反射されたレーザ光が銅層の別の点にあたる確率
が高く，実効的な光吸収率が高いのである。また，めっ
き法やエッチング，研磨などによっても，銅層の表面に
粗面を形成することができる。例えば，無電解めっきに
より銅−ニッケル−リン合金を形成すると，めっき層の
表面は粗面である。よって同様に光吸収率が高くなるの
である。
面を形成する処理が挙げられる。その例として，黒化還
元処理がある。銅層に黒化還元処理を施すと見かけ上黒
くなる。この状態では，銅層の表面が粗面化されている
ので，反射されたレーザ光が銅層の別の点にあたる確率
が高く，実効的な光吸収率が高いのである。また，めっ
き法やエッチング，研磨などによっても，銅層の表面に
粗面を形成することができる。例えば，無電解めっきに
より銅−ニッケル−リン合金を形成すると，めっき層の
表面は粗面である。よって同様に光吸収率が高くなるの
である。
【０００８】また，銅層に，銅の光吸収率より高い光吸
収率を有する物質をコーティングすることによっても光
吸収率を上げることが可能である。例えば，図８から明
らかなように，ニッケルや鉄をめっきすることによって
光吸収率が高くなる。なお，鉄めっきは美麗な表面が得
られないので通常は実用されないが，本発明の目的のた
めには，レーザ加工後に余計な部分は除去してしまえば
支障がない。また，コーティングする物質によっては，
めっき以外にラミネートや塗布によっても，光吸収率を
上げることが可能である。
収率を有する物質をコーティングすることによっても光
吸収率を上げることが可能である。例えば，図８から明
らかなように，ニッケルや鉄をめっきすることによって
光吸収率が高くなる。なお，鉄めっきは美麗な表面が得
られないので通常は実用されないが，本発明の目的のた
めには，レーザ加工後に余計な部分は除去してしまえば
支障がない。また，コーティングする物質によっては，
めっき以外にラミネートや塗布によっても，光吸収率を
上げることが可能である。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下，本発明を具体化した実施の
形態について，図面を参照しつつ詳細に説明する。ま
ず，本実施の形態で使用する原基板について説明する。
図１に示す原基板１は，下層絶縁層２と，その上の下層
銅層３と，その上の上層絶縁層４と，その上の上層銅層
５とを有している。下層銅層３は，パターン加工されて
いる。図１の状態を得るまでの過程はすべて公知なので
詳細な説明は避けるが，おおむね，下層銅層３のパター
ン加工後に上層絶縁層４および上層銅層５を積層するこ
とによる。
形態について，図面を参照しつつ詳細に説明する。ま
ず，本実施の形態で使用する原基板について説明する。
図１に示す原基板１は，下層絶縁層２と，その上の下層
銅層３と，その上の上層絶縁層４と，その上の上層銅層
５とを有している。下層銅層３は，パターン加工されて
いる。図１の状態を得るまでの過程はすべて公知なので
詳細な説明は避けるが，おおむね，下層銅層３のパター
ン加工後に上層絶縁層４および上層銅層５を積層するこ
とによる。
【００１０】図１の状態の原基板１に対し最初に，上層
銅層５の表面処理を行う。ここでは表面処理として，黒
化還元処理を行うものとする。黒化還元処理は，原基板
１を酸化浴に浸漬し次いで還元浴に浸漬することにより
行われる。酸化浴としては，水酸化ナトリウム（１０ｇ
／ｌ），亜塩素酸ナトリウム（４０ｇ／ｌ），リン酸三
ナトリウム（６ｇ／ｌ）を主成分とする溶液を用いるこ
とができる。還元浴としては，水酸化ナトリウム（１０
ｇ／ｌ），ＮａＢＨ4 （５ｇ／ｌ）を主成分とする溶液
を用いることができる。この処理により，上層銅層５の
表面が一旦酸化された上で還元される。これにより図２
に示すように，上層銅層５が粗化層６で覆われた状態が
得られる。ここにおける粗化層６は金属性の銅ではある
が，微細な凹凸を有する表面形状を呈しており，見かけ
上黒色である。
銅層５の表面処理を行う。ここでは表面処理として，黒
化還元処理を行うものとする。黒化還元処理は，原基板
１を酸化浴に浸漬し次いで還元浴に浸漬することにより
行われる。酸化浴としては，水酸化ナトリウム（１０ｇ
／ｌ），亜塩素酸ナトリウム（４０ｇ／ｌ），リン酸三
ナトリウム（６ｇ／ｌ）を主成分とする溶液を用いるこ
とができる。還元浴としては，水酸化ナトリウム（１０
ｇ／ｌ），ＮａＢＨ4 （５ｇ／ｌ）を主成分とする溶液
を用いることができる。この処理により，上層銅層５の
表面が一旦酸化された上で還元される。これにより図２
に示すように，上層銅層５が粗化層６で覆われた状態が
得られる。ここにおける粗化層６は金属性の銅ではある
が，微細な凹凸を有する表面形状を呈しており，見かけ
上黒色である。
【００１１】次に，図２の状態の原基板１に対して，レ
ーザ加工を行う（図３）。レーザ光としては，ＹＡＧレ
ーザやＣＯ2 レーザが使用できる。このとき，粗化層６
の表面に照射されたレーザ光は，約１０％以下しか吸収
されないが（図８参照），残りは乱反射されて別の場所
に再びあたる。そこでも同様の吸収率で吸収される。こ
の繰り返しにより，粗化層６におけるレーザ光の実効的
な吸収率は，黒化還元処理前の上層銅層５の吸収率に比
して著しく高い。このため，上層絶縁層４のみをレーザ
加工する場合と比較してさほどレーザ光の強度を上げな
くても，図４に示すように粗化層６および上層銅層５が
加工される。
ーザ加工を行う（図３）。レーザ光としては，ＹＡＧレ
ーザやＣＯ2 レーザが使用できる。このとき，粗化層６
の表面に照射されたレーザ光は，約１０％以下しか吸収
されないが（図８参照），残りは乱反射されて別の場所
に再びあたる。そこでも同様の吸収率で吸収される。こ
の繰り返しにより，粗化層６におけるレーザ光の実効的
な吸収率は，黒化還元処理前の上層銅層５の吸収率に比
して著しく高い。このため，上層絶縁層４のみをレーザ
加工する場合と比較してさほどレーザ光の強度を上げな
くても，図４に示すように粗化層６および上層銅層５が
加工される。
【００１２】レーザ光が照射されている部分の粗化層６
および上層銅層５がなくなると，引き続き上層絶縁層４
が加工される（図５）。そして，レーザ光が照射されて
いる部分の上層絶縁層４がなくなって下層銅層３が露出
すると，加工はそこで停止する（図６）。なぜなら，下
層銅層３には黒化還元処理などの表面処理が施されてい
ないため，レーザ光の光吸収率が図８どおりに低くレー
ザ光の大部分が反射されてしまう。それに，ここでは前
述のように，上層絶縁層４のみをレーザ加工する場合と
比較してさほどレーザ光の強度を上げていない。このた
め，図８に示されるような低い光吸収率では下層銅層３
は加工されないのである。その後，粗化層６を除去して
からめっきを施すと，下層銅層３と上層銅層５とを導通
させるバイアホール７が形成されたこととなる（図
７）。
および上層銅層５がなくなると，引き続き上層絶縁層４
が加工される（図５）。そして，レーザ光が照射されて
いる部分の上層絶縁層４がなくなって下層銅層３が露出
すると，加工はそこで停止する（図６）。なぜなら，下
層銅層３には黒化還元処理などの表面処理が施されてい
ないため，レーザ光の光吸収率が図８どおりに低くレー
ザ光の大部分が反射されてしまう。それに，ここでは前
述のように，上層絶縁層４のみをレーザ加工する場合と
比較してさほどレーザ光の強度を上げていない。このた
め，図８に示されるような低い光吸収率では下層銅層３
は加工されないのである。その後，粗化層６を除去して
からめっきを施すと，下層銅層３と上層銅層５とを導通
させるバイアホール７が形成されたこととなる（図
７）。
【００１３】本実施の形態においては，前述の黒化還元
処理に代えて他の表面処理を用いることもできる。他の
表面処理の例として，銅−ニッケル−リン無電解めっき
が挙げられる。この場合のめっき液としては例えば，硫
酸銅１〜４０ｇ／ｌ，硫酸ニッケル０.１〜６.０ｇ／
ｌ，クエン酸１０〜２０ｇ／ｌ，次亜リン酸塩１０〜１
００ｇ／ｌ，ホウ酸１０〜４０ｇ／ｌ，界面活性剤０．
０１〜１０ｇ／ｌなる液組成のものを用いることができ
る。このめっき液を用いた無電解めっきにより，上層銅
層５の表面上に粗面状の銅−ニッケル−リン合金めっき
層が形成される。このめっき層も，前述の粗化層６と同
様にレーザ光の実効的な吸収率が上層銅層５の吸収率に
比して高い。よって，上層絶縁層４のみをレーザ加工す
る場合と比較してさほどレーザ光の強度を上げなくて
も，上層銅層５および上層絶縁層４のレーザ加工ができ
る。
処理に代えて他の表面処理を用いることもできる。他の
表面処理の例として，銅−ニッケル−リン無電解めっき
が挙げられる。この場合のめっき液としては例えば，硫
酸銅１〜４０ｇ／ｌ，硫酸ニッケル０.１〜６.０ｇ／
ｌ，クエン酸１０〜２０ｇ／ｌ，次亜リン酸塩１０〜１
００ｇ／ｌ，ホウ酸１０〜４０ｇ／ｌ，界面活性剤０．
０１〜１０ｇ／ｌなる液組成のものを用いることができ
る。このめっき液を用いた無電解めっきにより，上層銅
層５の表面上に粗面状の銅−ニッケル−リン合金めっき
層が形成される。このめっき層も，前述の粗化層６と同
様にレーザ光の実効的な吸収率が上層銅層５の吸収率に
比して高い。よって，上層絶縁層４のみをレーザ加工す
る場合と比較してさほどレーザ光の強度を上げなくて
も，上層銅層５および上層絶縁層４のレーザ加工ができ
る。
【００１４】あるいは，エッチング処理や研磨処理によ
っても，上層銅層５の表面を粗面化させて光吸収率を上
げることができる。
っても，上層銅層５の表面を粗面化させて光吸収率を上
げることができる。
【００１５】また，黒化還元処理に代わる表面処理は，
粗面を形成する処理に限らない。図８によれば，ニッケ
ルや鉄は銅よりも光吸収率が高い。よって，めっきによ
りこれらをコーティングすることによっても，上層銅層
５の光吸収率を上げることができる。これらは，塩化浴
系や流酸浴系など通常用いられるめっき液により電気め
っきすることができる。なお，鉄めっきは美麗な表面が
得られないなどの理由により通常は実用されないが，こ
こでの目的のためには，レーザ加工後に余計な部分は除
去してしまえば支障がない。また，図８に挙がっている
以外の物質であっても，銅よりも光吸収率の高い物質で
あればよい。また，めっき以外の他の方法でこのような
物質を上層銅層５にコーティングしてもよい。
粗面を形成する処理に限らない。図８によれば，ニッケ
ルや鉄は銅よりも光吸収率が高い。よって，めっきによ
りこれらをコーティングすることによっても，上層銅層
５の光吸収率を上げることができる。これらは，塩化浴
系や流酸浴系など通常用いられるめっき液により電気め
っきすることができる。なお，鉄めっきは美麗な表面が
得られないなどの理由により通常は実用されないが，こ
こでの目的のためには，レーザ加工後に余計な部分は除
去してしまえば支障がない。また，図８に挙がっている
以外の物質であっても，銅よりも光吸収率の高い物質で
あればよい。また，めっき以外の他の方法でこのような
物質を上層銅層５にコーティングしてもよい。
【００１６】以上詳細に説明したように本実施の形態で
は，上層銅層５に粗面化やめっきなどの表面処理を施し
てからレーザ加工によるバイアホール形成に供すること
としている。このため，上層銅層５にレーザ加工を行う
時点では，上層銅層５の実効的な光吸収率が銅そのもの
の光吸収率より高い。このため，上層銅層５（もしくは
粗面化層６）に照射されたレーザ光のエネルギーのうち
かなりの部分が加工に用いられる。したがって，上層絶
縁層４のみをレーザ加工する場合と比較してさほどレー
ザ光の強度を上げずに，上層銅層５および上層絶縁層４
のレーザ加工ができる。また，上層銅層５にあらかじめ
レーザ加工用の窓を形成しておく必要がないことはもち
ろんである。このように，簡素な工程で過大な負荷なく
バイアホール７を形成し，配線板を製造することができ
る。
は，上層銅層５に粗面化やめっきなどの表面処理を施し
てからレーザ加工によるバイアホール形成に供すること
としている。このため，上層銅層５にレーザ加工を行う
時点では，上層銅層５の実効的な光吸収率が銅そのもの
の光吸収率より高い。このため，上層銅層５（もしくは
粗面化層６）に照射されたレーザ光のエネルギーのうち
かなりの部分が加工に用いられる。したがって，上層絶
縁層４のみをレーザ加工する場合と比較してさほどレー
ザ光の強度を上げずに，上層銅層５および上層絶縁層４
のレーザ加工ができる。また，上層銅層５にあらかじめ
レーザ加工用の窓を形成しておく必要がないことはもち
ろんである。このように，簡素な工程で過大な負荷なく
バイアホール７を形成し，配線板を製造することができ
る。
【００１７】なお，本実施の形態は単なる例示にすぎ
ず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本
発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改
良，変形が可能である。
ず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本
発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改
良，変形が可能である。
【００１８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば，過大な負荷なく銅層にレーザで穴開けできる配
線板の製造方法が提供されている。
よれば，過大な負荷なく銅層にレーザで穴開けできる配
線板の製造方法が提供されている。
【図１】原基板の構造を示す断面図である。
【図２】上層銅層に黒化処理を施した状態の断面図であ
る。
る。
【図３】黒化処理後にレーザ加工を行う状況を示す図で
ある。
ある。
【図４】レーザにより上層銅層が加工される状況を示す
図である。
図である。
【図５】上層銅層に引き続き絶縁層が加工される状況を
示す図である。
示す図である。
【図６】下層銅層が露出して加工が停止した状態を示す
図である。
図である。
【図７】バイアホールが形成された状態の断面図であ
る。
る。
【図８】各種金属材料におけるビーム波長と吸収率との
関係を示すグラフである。（出典：レーザー加工技術，
産業図書株式会社刊，宮崎俊行ら著）
関係を示すグラフである。（出典：レーザー加工技術，
産業図書株式会社刊，宮崎俊行ら著）
４ 上層絶縁層 ５ 上層銅層 ６ 粗化層
Claims (3)
- 【請求項１】 絶縁層上の銅層に穴を開けて下層との導
通のためのバイアホールを形成する配線板の製造方法に
おいて，前記銅層に光吸収率を高める表面処理を施し，
前記表面処理後の前記銅層にレーザで穴開け加工してバ
イアホールとすることを特徴とする配線板の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載する配線板の製造方法に
おいて，前記表面処理が，粗面を形成する処理であるこ
とを特徴とする配線板の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載する配線板の製造方法に
おいて，前記表面処理が，光吸収率が銅より高い物質を
コーティングする処理であることを特徴とする配線板の
製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11210488A JP2001044642A (ja) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | 配線板の製造方法 |
| PCT/JP2000/004878 WO2001008457A1 (fr) | 1999-07-26 | 2000-07-19 | Procede de fabrication de tableau de connexions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11210488A JP2001044642A (ja) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | 配線板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001044642A true JP2001044642A (ja) | 2001-02-16 |
Family
ID=16590188
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