JP2001135910A - 炭酸ガスレーザーによる銅張多層板の孔あけ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 銅張多層板に、高出力の炭酸ガス
レーザーを、CCDカメラを用いて多数個のターゲットマ
ークを認識しながら直接照射して、小径のスルーホール
及び／又はブラインドビアホールをあける孔あけ方法の
提供。 【解決手段】 少なくとも３層以上の銅の層を有
する銅張多層板の内層板の上に複数個のターゲットマー
ク形成し、その上の銅箔を除去した多層板の上全面にCC
Dカメラで認識可能な金属化合物粉と樹脂層、或いはそ
の樹脂をフィルムに塗布したシートを配置し、その上か
らCCDカメラでターゲットマークを読みとりながら、好
適には、20〜60mJ/パルスより選ばれた高出力の炭酸ガ
スレーザーを直接照射して銅箔を加工除去してスルーホ
ール及び／又はブラインドビアホールを形成する。 【効果】 CCDカメラでターゲットマークを
認識することにより、所定位置に自動的かつ高速にスル
ーホール及び／又はブラインドビアホールを形成するこ
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、炭酸ガスレーザー
孔あけ用ターゲットマークを内層銅箔表面に形成した銅
張多層板のターゲットマークを含む表層全体に、CCD（c
harge coupled device）カメラによるターゲットマーク
の認識を妨げない透視度のある補助層を配置し、このタ
ーゲットマークを該補助層を通してCCDカメラで読み取
りながら、炭酸ガスレーザーを補助層の上から銅箔の上
に直接照射して小径のスルーホール及び／又はブライン
ドビアホールを形成する方法に関する。この孔あけした
銅張多層板は高密度のプリント配線板用として適してお
り、小型の新規な半導体プラスチックパッケージ用等に
主に使用される。

【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プリント配線板は、スルーホール
用の貫通孔をドリルであけていた。近年、ますますドリ
ルの径は小径となり、孔径が150μm以下となってきてお
り、このような小径の孔をあける場合、ドリル径が細い
ため、孔あけ時にドリルが曲がる、折れる、加工速度が
遅い等の欠点があり、生産性、信頼性等に問題のあるも
のであった。また、表裏の銅箔にあらかじめネガフィル
ムを使用して所定の方法で同じ大きさの孔をあけてお
き、更には内層の銅箔にも同様の孔を予めエッチングで
形成したものを配置しておき、炭酸ガスレーザーで表裏
を貫通するスルーホールを形成しようとすると、内層銅
箔の位置ズレ、上下の孔のランドとの位置のズレを生
じ、接続不良等の欠点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述した欠
点を有する孔あけ加工方法が大幅に改善された孔あけ加
工方法の提供を目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、片面の少なく
とも２隅に炭酸ガスレーザー用ターゲットマークを作成
した銅張板にプリプレグ及び銅箔を積層して銅張多層板
を作成し、ターゲットマーク上に相当する位置の内層銅
箔から表層銅箔に至る各層の銅箔を除去した後、多層板
の表層全体にCCDカメラによるターゲットマークの認識
を妨げない孔あけ補助層を形成し、この補助層の上から
ターゲットマークをCCDカメラで読み取りながら、銅箔
を孔あけするに十分なエネルギーの炭酸ガスレーザーの
パルス発振により、炭酸ガスレーザーを直接銅箔に照射
してスルーホール及び／又はブラインドビアホールを形
成することを特徴とする炭酸ガスレーザーによる銅張板
の孔あけ方法を提供する。

【０００５】本発明によれば、内層表面に形成されたタ
ーゲットマークをCCDカメラで認識することにより、自
動的に所定の位置に炭酸ガスレーザーを補助層の上から
照射し、その下の銅箔をも直接加工して、スルーホール
用スルーホール及び／又はブラインドビアホールを形成
する方法が提供される。本発明の方法により製造された
銅張板を用いて高密度プリント配線板が作成される。こ
の孔あけ方法は、作業性に優れ、内層の寸法収縮に対し
ても自動的に位置補正をすることができ、加工速度がメ
カニカルドリリングに比べて格段に速く、得られた小径
孔の接続信頼性にも優れており、従来の孔あけ方法を大
幅に改善したものである。更に高密度の回路を形成する
ために、孔周辺に発生した銅箔バリを溶解除去すると同
時に表裏の銅箔の厚さの一部を溶解除去することより、
その後の銅メッキでの銅箔厚さが薄く保持でき、高密度
のプリント配線板を作成することができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明は、CCDカメラによる読み
とりを妨げない透視度を有する孔あけ補助層を銅張板の
内層に設けたターゲットマークの上に配置し、このCCD
カメラで補助層を通して、その下の内層銅張板に形成さ
れたターゲットマークを直接読みとり、自動的に所定の
位置に小径の孔をあける方法である。本発明の方法によ
れば、多数個のターゲットマークが内層銅張板周囲、中
央に形成されていてもこれを読みとりながら自動的に所
定位置に孔をあけることが可能である。本発明の方法に
より製造された孔径が150μm以下の孔を有する銅張板は
プリント配線板として、主に半導体チップの搭載用とし
て使用される。本発明の方法は、高速で小径の孔をあけ
ることができ、作業性に優れ、孔の信頼性に優れたもの
が得られる。

【０００７】銅張板の炭酸ガスレーザーによる孔あけに
際し、レーザーを照射する銅張多層板の表面に、補助層
として融点900℃で、且つ結合エネルギー300kJ/mol 以
上の、CCDカメラで読みとることが可能な種類の金属化
合物粉と有機物、好ましくは水溶性の樹脂組成物と混合
した塗料を、塗布して塗膜とするか、熱可塑性フィルム
の片面に、総厚み30〜200μmとなるように樹脂組成物を
付着させて得られる孔あけ用補助シートを配置し、好適
には銅箔面にラミネートして接着させて、CCDカメラで
ターゲットマークを自動的に読み取りながら、補助層の
上から炭酸ガスレーザーを直接照射し、銅箔を加工除去
することにより、スルーホール及び／又はブラインドビ
アホールを形成できる。

【０００８】孔あけ後、表裏及び内層の銅箔のバリが発
生するため、エッチング液を吹き付けて、孔部に発生し
た銅箔のバリを溶解除去する。同時に銅箔が厚い場合
は、表裏の銅箔を厚さ方向に一部溶解除去し、好適には
厚さ2〜7μm、更に好適には3〜５μmとする。銅箔が最
初から薄い場合、表裏に形成した補助層をそのままにし
てバリだけをエッチング除去し、その後補助層を除去す
る。そして、必要によりデスミア処理を行い、定法にて
全体を銅メッキし、回路形成等を行ってプリント配線板
を作成する。

【０００９】本発明で使用する銅張板は、少なくとも２
層以上の銅の層が存在する銅張多層板であり、基材補強
されたもの、フィルム基材のもの、補強基材の無い樹脂
単独のもの等が使用可能である。しかしながら、寸法収
縮性等の点からガラス布基材銅張板が好ましい。又、高
密度の回路を作成する場合、表層の銅箔は、最初から薄
いものを使用するか、厚い銅箔を積層成形しておいて、
その後表層の銅箔をエッチング液で２〜7μmまで薄くし
たものを使用してもよい。最初から薄い銅箔を使用する
場合、銅、アルミニウム等のキャリア付き銅箔が主に使
用される。

【００１０】本発明のレーザー孔あけ用補助層は、孔あ
け時に銅張多層板の上に接着させて使用するのが好まし
い。一般には、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の１種或いは２種以上
を含む樹脂組成物、好適には水溶性樹脂組成物を塗布、
乾燥して塗膜とするか、熱可塑性フィルムに該樹脂組成
物を塗布して乾燥し、シート状として使用する。銅張多
層板の上にシートを、樹脂付着した面を銅箔側に向け、
加熱、加圧下にラミネートするか、或いは樹脂表層面3
μm以下を水分で事前に湿らした後、室温にて加圧下に
表裏にラミネートすることにより、銅箔表面との密着性
が良好となり、孔形状の良好なものが得られる。

【００１１】銅張板の基材としては、一般に公知の、有
機、無機の織布、不織布が使用できる。具体的には、無
機の繊維としては、Ｅ、Ｓ、Ｄ、Ｍガラス等の繊維等が
挙げらる。又、有機繊維としては、全芳香族ポリアミ
ド、液晶ポリエステルの繊維、ポリベンザゾール繊維等
が挙げられる。これらは、混抄でも良い。

【００１２】本発明で使用される銅張板の熱硬化性樹脂
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。

【００１３】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。

【００１４】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れ得る。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。

【００１５】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。

【００１６】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 に記載の
末端三重結合のポリイミド類が挙げられる。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。

【００１７】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、AS
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、無機の充填剤、
染料、顔料、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。

【００１８】本発明に使用する銅張板は、熱硬化性樹脂
組成物の中に、好適には絶縁性無機充填剤を配合したも
のを使用する。配合量は、全熱硬化性樹脂組成物中の10
〜80重量%、好適には20〜70重量%である。これらは炭酸
ガスレーザーによる孔あけ時の、孔壁の樹脂組成物層の
均質剤として有効である。粒子径は、好適には1μm以下
が使用される。

【００１９】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。

【００２０】本発明で使用する補助層の中の、融点900
℃以上で、且つ、結合エネルギー300kJ/mol以上の金属
化合物としては、一般に公知のものが使用できる。具体
的には、酸化物としては、酸化マグネシウム等のマグネ
シア類、二酸化珪素、酸化アルミニウム、希土類酸化
物、酸化コバルト等のコバルト酸化物等が挙げられる。
非酸化物としては、水酸化アルミニウム、窒化硼素、ケ
イ酸マグネシウム、硫酸バリウム、希土類酸硫化物等、
一般に公知のものが挙げられる。その他、酸化金属粉の
混合物である各種ガラス粉が挙げられる。CCDカメラで
ターゲットマーク透視可能な種類、量を適宜選択して使
用する。又、CCDカメラで透視できる種類、量の金属粉
も一部添加可能である。これらは一種或いは二種以上が
組み合わせて使用される。平均粒子径は、特に限定しな
いが、1μm以下が好ましい。

【００２１】炭酸ガスレーザーの照射で分子が解離する
か、溶融して飛散するために、金属が孔壁等に付着し
て、半導体チップ、孔壁密着性等に悪影響を及ぼさない
ようなものが好ましい。Ｎａ，Ｋ，Ｃｌイオン等は、特
に半導体の信頼性に悪影響を及ぼすため、これらの成分
を含むものは好適でない。配合量は、3〜97容積%、好適
には5〜95容積%が使用され、樹脂に配合され、均一に分
散される。

【００２２】補助層の樹脂としては、特に限定はなく、
一般に公知のものが使用できるが、孔あけ加工後に除去
した場合、銅箔表面に付着することがあり、水溶性樹脂
が好ましい。具体的には、水溶性のポリエステル樹脂、
ポリエーテル樹脂、ポリビニルアルコール、澱粉等が使
用される。この場合も上記の種々の添加剤が添加可能で
ある。

【００２３】金属化合物粉と樹脂からなる組成物を作成
する方法、及びシート状にする方法は特に限定しない
が、ニーダー等で無溶剤にて高温で練り、熱可塑性フィ
ルム上にシート状に押し出して付着する方法、酸性樹脂
を溶剤に溶解させ、これに上記粉体を加え、均一に攪拌
混合して、これを用い、塗料として銅箔面に塗布、乾燥
して塗膜とするか、熱可塑性フィルム上に塗布、乾燥し
て膜を形成する方法等、一般に公知の方法が使用でき
る。厚みは、特に限定はしないが、塗布する場合、塗膜
の厚みは好適には30〜100μmとし、フィルムに塗布して
フィルム付き塗膜とする場合には、好適には総厚み30〜
200μmとなるようにする。

【００２４】銅箔面に加熱、加圧下にラミネートする場
合、塗布樹脂層を銅箔面に向け、ロールにて、温度は一
般に40〜150℃、好ましくは60〜120℃で、線圧は一般に
0.5〜20kg、好ましくは１〜１０kgの圧力でラミネート
し、樹脂層を溶融させて銅箔面と密着させる。温度の選
択は使用する水溶性樹脂の融点で異なり、又、線圧、ラ
ミネート速度によっても異なるが、一般には、樹脂の融
点より5〜20℃高い温度でラミネートする。基材補強銅
張板は、まず上記補強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、プリプレグを作成す
る。次に、このプリプレグを所定枚数重ね、少なくとも
片面に銅箔を配置して、加熱、加圧下に積層成形し、銅
張積層板とする。更にはこれを用いて作成した多層板も
使用できる。外層の銅箔の厚みは、好適には３〜１２μ
m、内層は９〜１８μmである。銅箔の種類は特に限定し
ないが、電解銅箔が接着性等の点からも好ましい。

【００２５】多層板は、好ましくは基材補強した銅張積
層板に回路を形成し、銅箔表面処理後、少なくとも片面
に、Ｂステージの基材補強プリプレグ、或いは基材補強
していない樹脂シート、樹脂付き銅箔、塗料塗布による
樹脂層等を配置し、必要により、その外側に銅箔を置
き、加熱、加圧、好ましくは真空下に積層成形した銅張
多層板を使用する。この場合、積層用の材料はCCDカメ
ラで内層のターゲットマークが認識可能な透視度の良い
ものを使用する。炭酸ガスレーザーのエネルギーは、好
適には20〜60mJ/パルス から選ばれた高出力のエネル
ギーの炭酸ガスレーザー光を補助層の上から直接照射し
て銅箔を加工して孔あけを行う。

【００２６】本発明の孔部に発生した銅のバリをエッチ
ング除去する方法としては、特に限定しないが、例え
ば、特開平02-22887、同02-22896、同02-25089、同02-2
5090、同02-59337、同02-60189、同02-166789、同03-25
995、同03-60183、同03-94491、同04-199592、同04-263
488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。また、内層の銅
箔バリをエッチング除去する場合、エッチング液の吹き
付け角度、圧力を適宜選択する。吸引してバリを除去す
る方法も使用し得る。

【００２７】ターゲットマークは、銅張板の周囲に少な
くとも２箇所以上、好適には３箇所以上形成するのが好
ましい。２箇所の孔あけの場合には、対角線上に設ける
のが好ましい。１箇所でも孔あけ可能であるが、孔あけ
精度を上げるためには２箇所以上が好ましい。又、非常
に精度を要する場合、各プリント配線板のワークサイズ
の中に多数箇所作成するのが好ましい。このためには補
助層はCCDカメラで透視できる透視度を有するものでな
ければならない。ターゲットマークは、内層板の表面に
内層板の回路を形成する際に同時に形成する。形状は円
形が好ましい。例えば、銅箔を円形に残すか、内層板の
積層板色が黒或いは褐色等のCCDカメラで認識できる色
であれば、銅箔を円形にエッチングして内層積層板の色
をCCDカメラで認識して孔あけを行う。ターゲットマー
クの大きさはCCDカメラが認識できる大きさであれば良
い。例えば径0.5mm〜2mmの円形のマークとする。銅箔の
内層銅箔処理は、CCDカメラが認識できる処理であれば
よい。例えば、黒色酸化銅処理、MM処理(MacDermid
社)、CZ処理（メック社）等の内層処理が使用され得
る。

【００２８】その後、内層表面に形成されたターゲット
マーク上の各層銅箔をエッチング除去するか、座ぐり等
公知の方法で除去し、その上に補助層を形成して、CCD
カメラで読みとりを行い、孔あけ位置を自動的に決定し
ながら孔あけで行う。もちろん、手動認識を行ってから
孔あけを行うことも可能であるが、加工速度が自動に比
べて格段に遅くなるため、好適でない。

【００２９】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 は特に
限定しないが、好適には20〜60mJ/パルス にてパルス発
振で、必要パルス（ショット）照射して銅箔及び絶縁層
を加工し、孔をあける。スルーホール及び／ブラインド
ビアホールをあける場合、最初から最後まで20〜60mJ/
パルス から選ばれるエネルギーを照射する方法、銅箔
を加工後、エネルギーを上げるか、下げて絶縁層を加工
する方法等、いずれの方法でも加工可能である。銅張板
の裏面には、孔が貫通した場合のレーザーによるレーザ
ーマシーンのテーブルの損傷を防ぐために、単に金属板
を配置することも可能であるが、好ましくは、金属板の
表面の少なくとも一部を接着させた樹脂層を銅張板の裏
面銅箔と接着させて配置し、スル−ホールをあける。

【００３０】表裏の銅箔が薄い場合、孔あけ後に表裏の
補助層を残したまま、エッチング液で孔周辺に発生した
銅箔バリを溶解除去する。又、表裏の銅箔が厚い場合に
は、スルーホールをあけた後に先に樹脂層を溶解除去
し、それからエッチング液を全体に吹き付けて表裏銅箔
を平面的に一部溶解除去するとともに内層の銅箔バリを
除去し、表層の銅箔の厚みを２〜7μmとすることによ
り、その後銅メッキアップされた回路形成において、細
密回路を形成でき、高密度のプリント配線板を作成する
ことができる。表面の汚れ、異物除去の点からは、後者
が好ましい。ブラインドビアホール形成の場合も同様で
ある。

【００３１】加工された孔内部の表層、内層銅箔の樹脂
が接着していた面には1μm程度の樹脂層が銅箔表面に残
存する場合が殆どである。この樹脂層を、エッチング前
にデスミア処理等の一般に公知の処理で事前に除去が可
能であるが、液が小径の孔内部に到達しない場合、内層
の銅箔表面に残存する樹脂層の除去残が発生し、銅メッ
キとの接続不良になる場合がある。従って、より好適に
は、まず気相で孔内部を処理して樹脂の残存層を完全に
除去し、次いで孔内部及び表裏の銅箔バリをエッチング
除去する。気相処理としては一般に公知の処理が使用可
能であるが、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は使用され、処理ガスとし
て、反応性ガス、不活性ガスが使用される。反応性ガス
としては、主に酸素が使用され、科学的に用面処理をす
る。不活性ガスとしては、主にアルゴンガスを使用す
る。この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表面を
クリーニングする。低紫外線は、波長が短い領域の紫外
線であり、波長として、184.9nm、253.7nm がピークの
短波長域の波長を照射し、樹脂層を分解除去する。孔内
部は、通常の銅メッキを施すことも可能であるが、また
銅メッキで孔内部を一部、好適には80%以上充填するこ
ともできる。

【００３２】

【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。

【００３３】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℃に溶融させ、
撹拌しながら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、これに無機充填剤(商品名:焼成
タルク、平均粒子径0.9μm)８００部を加え、均一撹拌
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、ガラスの含有量が50重量%のプリプレグBを作
成した。また、厚さ５０μｍのガラス織布に含浸、乾燥
してゲル時間86秒、ガラス含有量３５重量%のプリプレ
グCを作成した。

【００３４】厚さ12μmの電解銅箔を、上記プリプレグ
Ｂ２枚の上下に配置し、200℃、20kgf/cm²、30mmHg以下
の真空下で２時間積層成形し、両面銅張積層板Ｄを得た
(図１（１）)。内層回路を形成する際に、同時に板の４
隅及びプリント配線板を形成する１ブロックの４隅に径
0.5mmの銅箔を計４０個のターゲットマークとして形成
した(図１（２）（３）)。この表面にCZ処理(メック社)
を施し、この表裏にプリプレグCを各１枚配置し、それ
らの両外側に厚さ１２μｍの電解銅箔を配置し、上記と
同様の条件で積層成形して４層板とした(図１（４）)
（図２（１））。この４層板のターゲットマーク位置の
上部の銅箔を直径１．２mmの大きさでエッチング除去し
た。

【００３５】一方、金属化合物粉としてMgO(54重量%)、
SiO₂(46重量%)からなる混合物粉（平均粒子径：0.9μ
m）800部に、水溶性ポリエステル樹脂を水とメタノール
の混合溶剤に溶解したワニスに加え、均一に攪拌混合し
てワニスEを得た。これを厚さ50μmのポリエチレンテレ
フタレートの片面に厚さ20μｍとなるように塗布し、11
0℃で30分間乾燥して、金属化合物含有量40容積％の補
助材料層Fを形成した。また、上記ワニスEを厚み50μm
のアルミニウム箔の片面に塗布し、同様に乾燥して、厚
さ20μmの塗膜を有するバックアップシートGを作成し
た。補助材料Fを表面に、更にバックアップシートGを裏
面に、樹脂層を銅箔側に向くように板全体に配置し、10
0℃、３kgfの線圧で銅張多層板の両面にラミネートした
(図２（２）)。この上から、CCDカメラで径0.5mmのター
ゲットマークを読み込み、松下産業機器(株)製レーザー
マシーン（商品名：パナレーザーIVH）で、径100μmの
孔を50mm角内に５４０個直接炭酸ガスレーザーで、出力
35mJ/パルス でまず1ショツト、次に出力を28mJ/パルス
にして4ショット照射して、70ブロックのスルーホール
をあけた(図２（３）)。さらに２０mJ／パルスにて１シ
ョット、１０mJ／パルスにて１ショット、２８mJ／パル
スにて１ショット照射して孔径１００μｍのブラインド
ビアホールを３６０個あけた。表層の補助材料層を剥離
し、プラズマ装置の中に入れて処理した後、ＳＵＥＰ液
を高速で吹き付けて、表裏及び内層のバリを溶解除去す
ると同時に、表層の銅箔を残存厚さ4μmまで溶解した
(図３（１）)。デスミア処理後、銅メッキを15μm付着
させた後(図３（２）)、既存の方法にて回路(ライン/ス
ペース＝50/50μm)、ハンダボール用パッド等を形成
し、少なくとも半導体チップ部、ボンディング用パッド
部、ハンダボールパッド部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。

【００３６】実施例２ 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> 300部、及びエポキシ樹脂（商品名：ESC
N220F、住友化学工業<株>製）700部、ジシアンジアミド
35部、2-エチル-4-メチルイミダゾール1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、
これに上記の水酸化アルミニウム７００部を加え、均一
に攪拌混合してワニスHとした。これを厚さ50μmのガラ
ス織布に含浸、乾燥して、ゲル化時間150秒、ガラス布
の含有量30重量%のプリプレグI、厚さ100μmのガラス織
布に含浸、乾燥してゲル化時間170秒、ガラス布の含有
量４９重量%のプリプレグJを作成した。

【００３７】このプリプレグJを2枚使用し、上下に12μ
mの電解銅箔を置き、190℃、20kgf/cm²、30mmHgで積層
成形し、両面銅張積層板Kを得た。この板の表裏に回路
を形成すると同時に、銅箔を径0.5mm板の４隅でエッチ
ングして除去し、更にプリント配線板を形成する１ブロ
ックの４隅にも計４０個のターゲットマークを作成し
た。この銅箔の上にMM処理(MacDarmid社)を施し、その
上下に上記プリプレグIを各１枚置き、その外側に35μm
銅箔キャリア付きの3μmの電解銅箔を重ね、同様に積層
成形してから35μm銅箔キャリアを剥離し、4層板Lを作
成した。

【００３８】この両面に、酸価100mgKOH/g の透明なア
クリル酸エステル酸性樹脂に実施例１の金属化合物を配
合したものを塗布し、120℃で20分乾燥して厚み30μm、
金属化合物の65vol%の塗膜を形成した。この裏面に厚さ
50μmのアルミニウム箔を置き、実施例１と同じ炭酸ガ
スレーザー機器でターゲットマークを読み込み、同様に
30mJ/パルス にて1ショット、28mJ/パルス にて4ショッ
ト照射し、孔径120μmのスルーホール、及び20mJ/パル
ス にて１ショット、10mJ/パルス にて1ショット、更に
30mJ/パルス にて1ショット照射して孔径100μmのブラ
インドビアホールをあけた。表裏の補助樹脂層を残し、
孔周辺に残存した銅箔バリを酸性エッチング液で溶解除
去し、その後表裏の補助層をアルカリ性の水溶液で溶解
除去した。過マンガン酸カリウム水溶液にてデスミア処
理を行なって、同様に銅メッキを行い、同様にプリント
配線板とした。評価結果を表１に示す。

【００３９】比較例１ 実施例１の４層板を用い、表面に何も付着せずに炭酸ガ
スレーザーで同様に孔あけを行なったが、孔はあかなか
った。

【００４０】比較例２ 実施例２の４層板Lにおいて、銅箔表面に黒のマジック
を塗って、その上に炭酸ガスレーザーを照射したが孔は
あかなかった。

【００４１】比較例３ 実施例２において、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> 300部、及びエポキ
シ樹脂（商品名：ESCN220F、住友化学工業<株>製）700
部の代わりに、エポキシ樹脂としてエピコート5045（油
化シェルエポキシ<株>製>）を1000部使用する以外は同
様にしてプリプレグを作成し、４層板Mを作成した。こ
の４層板Mを用い、ドリル径150μmのメカニカルドリル
にて、回転数10万rpm にて同様に400μ間隔でスルーホ
ールをあけた。SUEP処理を行わず、デスミア処理を1回
施し、その後、通常の方法で銅メッキを行い、プリント
配線板を作成した。評価結果を表1に示す。

【００４２】比較例４ 実施例１において、両面銅張板Kを用い、内層のスルー
ホールとなる箇所の銅箔を孔径100μmとなるように上下
銅箔をエッチング除去し、回路を形成した後、銅箔表面
を黒色酸化銅処理して、その外側にプリプレグIを置
き、その外側に12μmの電解銅箔を配置し、同様に積層
成形して４層板を作成した。この多層板を用い、貫通孔
を形成する表面の位置に孔径100μｍの孔を900個、銅箔
をエッチングしてあけた。同様に裏面にも同じ位置に孔
径100μｍの孔を900個あけた(図４（１）)。１パターン
900個を１ブロックとして70ブロック、合計63,000の孔
を、表面から炭酸ガスレーザーで、出力15mJ/パルスに
て6ショットかけ、スルーホール用貫通孔をあけた(図４
（２）)。後は比較例４と同様にして、SUEP処理を行わ
ずに、デスミア処理を１回施し、銅メッキを15μｍ施し
(図４（３）)、表裏に回路を形成し、同様にプリント配
線板を作成した。評価結果を表１に示す。

【００４３】

【表１】

【００４４】＜測定方法＞ 1)表裏孔位置のズレ及び孔あけ時間 ワークサイズ250mm角内に、孔径100μmの孔を900孔/ブ
ロックとして70ブロック（孔計63,000孔）作成した。炭
酸ガスレーザー又はメカニカルドリルで孔あけを行な
い、１枚の銅張板に63,000孔をあけるに要した時間、及
び表裏ランド用銅箔と孔とのズレ、及び内層銅箔のズレ
の最大値を示した。 2)回路パターン切れ、及びショート 実施例、比較例で、孔のあいていない板を同様に作成
し、ライン/スペース＝50/50μm の櫛形パターンを作成
した後、拡大鏡でエッチング後の200パターンを目視に
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。 3)ガラス転移温度 ＤＭＡ法にて測定した。 4)スルーホール・ヒートサイクル試験 各スルーホールに径３００μmのランドを作成し、900孔
を表裏交互につなぎ、1サイクルが、260℃・ハンダ・浸
せき30秒→室温・5分で、500サイクルまで実施し、抵抗
値の変化率の最大値を示した。 5)耐マイグレーション性(HAST) 孔壁間150μm、孔径100μm又は孔径１５０μｍのスルー
ホールを表裏交互に１個ずつつなぎ、これを平行に50個
つないで、100セット作成し、130℃、85%RH、1.8VDC に
て所定時間処理後に、取り出し、スルーホール間の絶縁
抵抗値を測定した。

【００４５】

【発明の効果】本発明は、CCDカメラで銅張多層板の内
層板に作成された炭酸ガスレーザー孔あけ認識用ターゲ
ットマークを読みとり可能な孔あけ用補助層を、内層板
のターゲットマークの上の銅箔を除去した銅張多層板の
上に、ターゲットマーク上を含めた全面に配置し、この
上からターゲットマークをCCDカメラで読み込みながら
自動で炭酸ガスレーザーを直接照射して銅箔に孔あけ
し、スルーホール及び／又はブラインドビアホールを形
成する方法を提供する。特にこの補助層として、少なく
とも、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を含む樹脂組成物よりなる樹脂塗膜
或いは熱可塑性フィルム片面に該樹脂層を付着させたシ
ートを配置して銅箔面と接着させ、この上からターゲッ
トマークを読み込みながら炭酸ガスレーザーを直接照射
してスルーホール及び／又はブラインドビアホールをあ
けを行ない、次いで孔部に張り出している内外層銅箔バ
リをエッチング除去すると同時に表裏層の銅箔の一部を
も溶解除去してから、必要によりデスミア処理を行い、
更に銅メッキを施して得られる銅張多層板が製造され
る。得られた銅張多層板を用いてプリント配線板を製造
することにより、スルーホールにおいて、銅張板の表裏
の孔とランド銅箔との隙間もなく、メカニカルドリルで
孔あけするのに比べて格段に加工速度が速くでき、孔位
置精度に優れ、生産性についても大幅に改善できる。
又、厚み２〜7μmの薄い銅箔として使うことにより、そ
の後の銅メッキでメッキアップして得られた表裏銅箔の
回路形成においても、ショートやパターン切れ等の不良
発生もなく高密度のプリント配線板を作成でき、信頼性
に優れたものを得ることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の銅張板の炭酸ガスレーザーによるタ
ーゲットマーク付き内層プリント配線板（２，３）及び
多層積層板構成（４）の工程図である。

【図２】実施例１の両面銅張多層板の炭酸ガスレ−ザー
孔あけ用ターゲットマーク上の銅箔をエッチング除去
し、表裏に補助層を配置した図（２）及びCCDカメラを
使用してターゲットマークを読み込みながらスルーホー
ル及びブラインドビアホールをあけた（３）工程図であ
る。図は板の左半分を示す。

【図３】実施例１の両面銅張多層板の炭酸ガスレーザー
によるスルーホール（左側）及びブラインドビアホール
（右側）のSUEPによる表層銅箔及び孔部バリの溶解除去
（１）及び銅メッキ（２）の工程図である。

【図４】比較例４の両面銅張多層板の炭酸ガスレーザー
による孔あけ及び銅メッキの工程図である（ＳＵＥＰ無
し）。

【符号の説明】

ａ 両面銅張積層板D ｂ ターゲットマーク ｃ プリント配線板作成用１ブロック ｄ 銅箔 ｅ プリプレグC ｆ ４層銅張板 ｇ ＣＣＤカメラ ｈ 補助材料Ｆ ｉ バックアップシートＧ ｊ 孔あけしたスルーホール ｋ 孔あけしたブラインドビアホール ｌ スルーホール部に発生した表層銅箔バリ ｍ ブラインドビアホール部に発生した表層銅箔バリ ｎ スルーホール部に発生した内層銅箔バリ ｏ エッチングして薄くなった表層銅箔 ｐ 薬液で溶解して張り出しが殆どなくなった内層銅
箔バリ部 ｑ 薬液で溶解して張り出しがなくなった外層銅箔バ
リ部 ｒ 銅メッキされたスルーホール ｓ 銅メッキされたブラインドビアホール ｔ ズレを生じた内層銅箔 u スルーホールとランドとの隙間

───────────────────────────────────────────────────── 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 3/46 Ｈ０５Ｋ 3/46 Ｘ Ｆターム(参考） 4E068 AA04 AF01 AJ04 CA01 CA17 CC02 DA11 5E317 AA24 BB02 BB03 BB12 CC31 CD11 CD25 CD32 GG14 5E338 AA03 AA16 BB13 BB19 BB25 BB28 DD12 DD33 DD36 EE23 EE32 5E346 AA06 AA12 AA15 AA26 AA29 AA32 AA42 AA43 CC04 CC05 CC09 CC10 CC12 CC16 CC32 CC51 DD02 DD12 DD22 DD32 DD47 EE04 EE06 EE09 EE13 EE17 FF02 FF03 FF04 FF07 GG02 GG15 GG16 GG17 GG22 GG28 HH11 HH33

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 片面の少なくとも２隅に炭酸ガスレーザ
   ー用ターゲットマークを作成した銅張板にプリプレグ及
   び銅箔を積層して銅張多層板を作成し、ターゲットマー
   ク上に相当する位置の内層銅箔から表層銅箔に至る各層
   の銅箔を除去した後、多層板の表層全体にCCDカメラに
   よるターゲットマークの認識を妨げない孔あけ補助層を
   形成し、この補助層の上からターゲットマークをCCDカ
   メラで読み取りながら、銅箔を孔あけするに十分なエネ
   ルギーの炭酸ガスレーザーのパルス発振により、炭酸ガ
   スレーザーを直接銅箔に照射してスルーホール及び／又
   はブラインドビアホールを形成することを特徴とする炭
   酸ガスレーザーによる銅張板の孔あけ方法。
2. 【請求項２】 炭酸ガスレーザーエネルギーが、20〜60
   mJ/パルスであることを特徴とする請求項１記載の炭酸
   ガスレーザーによる銅張板の孔あけ方法。
3. 【請求項３】 補助層が、融点900℃以上で、且つ結合
   エネルギーが300kJ/mol以上の、CCDカメラによるターゲ
   ットマークの認識を妨げない透視度を有する金属化合物
   粉及び有機物を必須成分とする組成物からなる層である
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の炭酸ガスレーザ
   ーによる銅張板の孔あけ方法。
4. 【請求項４】 炭酸ガスレーザー孔あけ後、孔周辺に発
   生した銅箔バリを除去するとともに、銅箔表面の一部を
   平面的にエッチングすることを特徴とする請求項１、２
   又は３記載の炭酸ガスレーザーによる銅張板の孔あけ方
   法。