JP2001144444A - 多層プリント配線板並びにそのコア材となる両面プリント配線板及びその製造方法 - Google Patents
多層プリント配線板並びにそのコア材となる両面プリント配線板及びその製造方法Info
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Abstract
る。 【解決手段】 絶縁基材11の一方の面に銅箔12が貼
り付けられた片面銅張積層板10の絶縁基材11の面側
からレーザーを照射して絶縁基材11にバイアホール1
3を形成する。このバイアホール13内には、銅箔12
を電極として利用して電気メッキにより金属導体14を
充填する。絶縁基材11の他方の面にメッキ又は銅箔の
貼り付けにより導体層17を形成し、銅箔12とともに
両面プリント配線板を構成する。
Description
ルバイホール構造の多層プリント配線板及びそれを製造
するためのコア材となる両面プリント配線板並びにその
製造方法に関する。
有する多層プリント配線板は、一般に図6に示す構造で
ある。ここでは、コア材としての両面プリント配線板1
の両側に片面プリント配線板2が1または複数枚積層さ
れており、片面プリント配線板2にはその絶縁基材2A
を貫通して導電性のフィルドバイアホール3が形成さ
れ、これが片面プリント配線板2の導体回路2Bと両面
プリント配線板1の導体回路1Bとの間を接続する。な
お、同図に示すように片面プリント配線板2が複数枚積
層される場合には、外側に位置する片面プリント配線板
2のフィルドバイアホール3がその内側に位置する片面
プリント配線板2の導体回路2Bに接続されている。
導体回路1A、1Bを接続するために、スルーホール1
Cが形成されている。これは、絶縁基材1Cにドリルで
孔明けを行い、孔の内周面に化学メッキと電気メッキと
を重ねて中空円筒状の導電層を形成し、ついでスルーホ
ール内を樹脂1Dで埋めて平坦に研磨するという工程を
経て製造される。
プリント配線板1)の製造方法では、ドリルによる孔明
けが行われている。ところが、ドリル法では、スルーホ
ールの径寸法が小さくなる程ドリルの耐久性が低くなる
ため、現実には 0.2mm以下の孔明けは安価に量産できな
いという問題がある。したがって、スルーホール径を小
さくしてコア材の高密度化を図ることは困難である。し
かも、孔明け、化学メッキ、電気メッキ、樹脂埋め、そ
して研摩という面倒な工程を繰り返すことから、勢い、
製造コストは高くなり、生産性も悪い。
開けし、ここに導電性ペーストを埋め込んで絶縁基材の
両側の導通を確保することも考えられる。レーザー孔明
け法によれば、0.2mm以下の小さな孔を多数形成するこ
とは極めて容易だからである。
孔を開けたとしても、その径が小さければ小さい程、導
電性ペーストを充填することが困難になる。導電性ペー
ストは粘度が高く、スキージーによって押し込むように
充填せざるを得ないから、小さな孔への充填は元々得意
とはしないのである。
キ法により導電路を形成することも考えられる。メッキ
液なら粘度が低いから、小さな孔にも充分に進入するか
らである。しかし、この方法では、スルーホール内に形
成される導電路が中空円筒状となるという大きな欠点が
ある。導電路を中空のままに残しておくと、後工程の加
熱時にスルーホール内の空気が熱膨張したり、内部に残
留した水分が水蒸気爆発を起こしたりするため、後工程
を歩留まり良く進めることができない。したがって、従
来と同様に樹脂埋め、研摩の工程が必須となり、コス
ト、生産性の面での改善ができない。
あり、両面プリント配線板のスルーホール径を小さくし
て高密度化が可能であり、しかも、生産コストの低減及
び生産性の改善が可能な多層プリント配線板並びにその
コア材となる両面プリント配線板及びその製造方法を提
供することを目的とする。
め、請求項1に係る両面プリント配線板は、絶縁基材
と、この絶縁基材の一方の面に設けられた第1導体回路
と、前記絶縁基材をその他方の面と前記第1導体回路と
の間を貫通してレーザー照射によって形成されたバイア
ホールと、このバイアホール内にメッキ法によって形成
されそのバイアホール内を満たして前記第1導体回路に
接する金属導体と、この金属導体に接して前記絶縁基材
の他方の面に設けられた第2導体回路とを備えた構成と
したところに特徴を有する。
請求項1に記載の両面プリント配線板の両側に片面プリ
ント配線板を積層して構成され、その片面プリント配線
板に形成した接続バンプが前記両面プリント配線板の第
1導体回路及び第2導体回路に接続されている構成に特
徴を有する。
製造方法は、次の(a)〜(c)の各工程を実行するこ
とを特徴とする。 (a)一方の面に第1導体層が形成された絶縁基材の他
方の面側からレーザーを照射して前記絶縁基材にバイア
ホールを形成する工程 (b)前記バイアホール内を満たして前記第1導体層に
接する金属導体をメッキ法により形成する工程 (c)前記絶縁基材の一方の面の第1導体層から第1導
体回路を形成するとともに、他方の面に前記金属導体を
介して前記第1導体回路と接続された第2導体回路を形
成する工程
属導体は前記導体層を電極とした電気メッキ法により形
成することが好ましい(請求項4の発明)。
配線板の製造方法は、請求項3または請求項4に記載の
製造方法において、前記工程(c)が次の〜を含む
ものであるところに特徴を有する。 前記絶縁基材の他方の面に前記金属導体に接する化学
メッキ層を形成する工程 前記化学メッキ層に重ねてこれを電極として電気メッ
キを行うことにより前記絶縁基材の他方の面に第2導電
層を形成する工程 前記絶縁基材の一方の面の第1導電層を所要パターン
でエッチングして前記第1導体回路を形成する工程 前記絶縁基材の他方の面の第2導電層を所要パターン
でエッチングして前記第2導体回路を形成する工程
ト配線板の製造方法は、請求項3または請求項4に記載
の製造方法において、前記工程(c)が次の〜を含
むものであるところに特徴を有する。
に接するように金属箔を積層して第2導体層を形成する
工程 前記第1導体層を所要パターンでエッチングして前記
第1導体回路を形成する工程 前記第2導体層を所要パターンでエッチングして前記
第2導体回路を形成する工程
は、ガラスクロスエポキシ樹脂基材、ガラスクロスビス
マレイミドトリアジン樹脂基材、ガラスクロスポリフェ
ニレンエーテル樹脂基材叉はアラミド不織布ーポリイミ
ド樹脂基材であることが好ましく、特に、厚さが30〜
800μmのガラスクロスエポキシ樹脂基材が最も好ま
しい。30μmに満たない厚さでは電気的絶縁性に対す
る信頼性が低くなり、800μmを越える厚さではバイ
アホール形成が困難になるという傾向があるからであ
る。なお、バイアホールは、口径が30〜250μmの
範囲であることが望ましい。30μmに満たないとメッ
キ法による金属導体の充填が困難になり、250μmを
越えると、高密度化が困難になるからである。
ザーは、例えば炭酸ガスレーザーをガラスクロスエポキ
シ樹脂基材に照射する場合には、パルスエネルギーが
2.0〜10.0mJ、パルス幅が1〜100μs、パ
ルス間隔が0.5ms以上、ショット数が3〜50とい
う条件で形成することが推奨される。
イアホールを形成すると、バイアホールの開口縁部がす
り鉢状に広がることがある。このようなことを避けるに
は、絶縁基材の表面にポリエチレンテレフタレート(P
ET)フィルムを貼り付けておき、そのPETフィルム
とともに絶縁基材にレーザーを照射し、その後、PET
フィルムを除去すればよい。このようにすると、絶縁基
材に形成されたバイアホールの開口縁部を切り立った形
状にすることができ、一層の高密度化が可能になる。そ
の場合のPETフィルムは10〜50μmの厚さで、粘
着剤層の厚みが1〜20μm程度が好ましい。
層を銅箔の貼り付けによって形成する場合には、銅箔の
貼り付け用の例えばエポキシ樹脂系の接着剤層を予め絶
縁基材に形成しておき、これを半硬化状態にしておいて
その上にPETフィルムを貼り付け、レーザー照射によ
ってバイアホールを形成した後にPETフィルムを剥ぎ
取り、バイアホール内にメッキ金属を充填した後に、前
記接着剤層に重ねて銅箔を積層して加圧加熱することと
してもよい。これによれば、半硬化状態の接着剤層によ
ってPETフィルムを貼り付け、その同じ接着剤層によ
って銅箔も貼り付けて第2導体層を形成できるから、製
造工程を合理化することができる。
及び請求項3の両面プリント配線板の製造方法によれ
ば、バイアホールがレーザー照射法によって形成されて
いるからバイアホールの小径化が可能であって、プリン
ト配線板を高密度化できる。また、バイアホール内はメ
ッキ法によって金属導体が充填されているから、穴埋め
工程が不要であり、製造コストを低減することが可能で
ある。
れば、コア材となる高密度の両面プリント配線板を低コ
ストで製造できるから、全体としてコストダウンが可能
である。
では、電気メッキによりバイアホール内に金属導体を形
成するから、金属導体の生成速度を高くでき、生産性に
優れる。しかも、バイアホールの底部に導体層が位置す
ることを利用して、その導体層を電極として電気メッキ
できるから合理的であるばかりか、バイアホールの底部
から順に金属導体を積み上げるように充填することがで
きる。
によれば、第2導体層をメッキ法により絶縁基材の表面
に形成することができる。
造方法によれば、第2導体層を絶縁基材に接着された銅
箔によって形成するから生産性が高くなる。
照して第1実施形態を説明する。この実施形態は、請求
項1〜請求項5の発明に対応する。
れは、例えばガラスクロスエポキシ樹脂の絶縁基材11
の一方の面に銅箔12を貼り付けた周知の構造で、その
銅箔12が本発明の第1導体層に相当する。この片面銅
張積層板10の絶縁基材11側からレーザー照射を行っ
て絶縁基材11を貫通するバイアホール13を所要位置
に形成する(図1(B)参照)。このレーザー加工は、
パルス発振型炭酸ガスレーザー加工装置によって行われ
る。加工条件は、パルスエネルギーが2.0〜10.0
mJ、パルス幅が1〜100μs、パルス間隔が0.5
ms以上、ショット数が3〜50の範囲内であることが
好ましく、バイアホール13の開口径は50〜250μ
mであることが推奨される。
部に残留する樹脂を取り除くため、酸素プラズマ放電、
コロナ放電処理、過マンガン酸カリウム処理等によるデ
スミア処理を行うことが、接続信頼性確保の点で望まし
い。
メッキ法によりバイアホール13内に金属導体14を充
填する(図1(C)参照)。金属導体14としては、銅
が最も好ましいが、その他、スズ、銀、半田、銅/ス
ズ、銅/銀等であってもよく、要するに、メッキ可能な
金属であればよい。金属導体14の充填深さは、その上
面が絶縁基材11の表面と面一になる程度が好ましい。
り付けた上で(図1(D)参照)、パラジウム触媒処理
を経て化学銅メッキにより絶縁基材11の銅箔12とは
反対側の他方の面に化学メッキ層16を形成する(図1
(E)参照)。この化学メッキ層16は、バイアホール
13を埋める金属導体14に接触し、その金属導体14
を介して反対側の面の銅箔12に電気的に連なる。
電気メッキ(パネルメッキ)を行い、第2導体層に相当
する電気メッキ層17を重ねて形成する(図1(F)参
照)。これにより、両面銅張積層板が完成され、絶縁基
材11の両側に共に全域に配置された第1導体層(銅箔
12)と第2導体層(電気メッキ層16)とが、形成さ
れる。
エッチング手法により第1導体回路21を形成し、第2
導体層(電気メッキ層16)にも、保護シート15を剥
がした上で、エッチング手法により第2導体回路22を
形成する。このようにして製造された両面プリント配線
板20は図2に示した構造となり、第1導体回路21と
第2導体回路22とが所要箇所で絶縁基材11を貫通す
るバイアホール13内の金属導体14によって接続され
た状態となる。
配線板として多層プリント配線板を構成すると、図3に
示すようになる。ここでは、本発明方法により製造した
両面プリント配線板20の上下両側にそれぞれ2枚の片
面プリント配線板30,30が積層されている。各片面
プリント配線板30には、絶縁基材31の一方の面に銅
箔のエッチングにより形成した所要パターンの導体回路
32が形成されており、その絶縁基材31を貫通して形
成されたフィルドバイアホール33が上記導体回路32
に接触するとともに、その反対側において僅かに突出し
た状態となっている。そして、この片面プリント配線板
30はフィルドバイアホール33が突出する面において
接着剤34を挟んでコア材となっている両面プリント配
線板20の叉は内層側の片面プリント配線板30に接着
されており、計5枚のプリント配線板が積層されてい
る。この積層状態で、片面プリント配線板30のフィル
ドバイアホール33の突出端は、両面プリント配線板2
0の第1及び第2導体回路21,22及び内層側の片面
プリント配線板30の導体回路32に接触して層間の電
気的接続がなされている。
をレーザー照射法によって形成するからバイアホール1
3の小径化が可能であって、配線密度を高密度化でき
る。また、バイアホール13内にはメッキ法によって金
属導体14が充填されるから、従来のスルーホールを形
成する場合のような穴埋め工程が不要であり、生産性を
高め、かつ製造コストを安価にすることが可能である。
3内に金属導体14を充填するから、金属導体14の生
成速度を高くでき、生産性に優れる。しかも、バイアホ
ール13の底部に導体層(第1導体層12)が位置する
ことを利用して、その第1導体層12を電極として電気
メッキできるから合理的であるばかりか、バイアホール
13の底部から順に金属導体14を積み上げるように充
填することができる。
形態を示し、請求項6の発明に対応する。例えばガラス
クロスエポキシ樹脂の絶縁基材41の一方の面に銅箔4
2(第1導体層)を貼り付けてなる周知の片面銅張積層
板40を出発材料とし、この絶縁基材41側からレーザ
ー照射を行ってバイアホール43を形成するところは、
前記第1実施形態と同様である(図4(B)参照)。
ア処理を行い、銅箔42を一方の電極とした電気メッキ
法によりバイアホール43内に金属導体44を充填す
る。このとき、金属導体44の充填深さは、その上面が
絶縁基材41の表面から僅かに(例えば5〜10μm)
突出する程度としておくことが好ましい。
5(第2導体層)に例えばエポキシ系の接着剤46を塗
布し、その接着剤46を半硬化状態としたものを、片面
銅張積層板40に重ねて加熱プレスする。すると、同図
(E)に示すように、金属導体44の先端が接着剤46
を押し退けて銅箔45と接触するようになり、その状態
で片面銅張積層板40の銅箔42とは反対側の面に銅箔
45が積層されることになり、両面銅張積層板が得られ
る。なお、このときの加熱プレス条件は、銅箔45の厚
さが12μmであるときに、加熱温度180℃、加熱時
間70分、圧力1.96×10-2Pa、真空度20Torr
であることが望ましい。
後は、前記第1実施形態と同様に、銅箔42(第1導体
層)及び銅箔46(第2導体層)を周知の方法によって
エッチングして絶縁基材41の両側に第1導体回路及び
第2導体回路を形成すればよい。このようにして得られ
た両面プリント配線板によれば、前記第1実施形態と同
様に、バイアホール43をレーザー照射法によって形成
するからバイアホール43を小径化して配線密度を高密
度化でき、また、バイアホール43内にメッキ法によっ
て金属導体44を充填するから穴埋め工程が不要であっ
て生産性を高め、かつ製造コストを安価にすることが可
能である。しかも、第2導体層46は銅箔を接着して形
成するから、生産性に優れる。
配線板をコア配線板として図3に示すように多層プリン
ト配線板を構成することもできる。
形態を示し、これも請求項6の発明に対応する。前記各
実施形態と同様に、例えばガラスクロスエポキシ樹脂の
絶縁基材51の一方の面に銅箔52(第1導体層)を貼
り付けてなる周知の片面銅張積層板50を出発材料とす
る。ここでは、絶縁基材51の銅箔52とは反対側の面
にエポキシ系の接着剤53を塗布し(図5(B)参
照)、これを仮乾燥させて半硬化状態とする。そして、
その接着剤53上にPETフィルム54を貼り付け(図
5(C)参照)、このPETフィルム54側からレーザ
ー照射を行ってバイアホール55を形成する(図5
(D)参照)。なお、このようにPETフィルム54を
貼り付けてレーザー照射によってバイアホール55を形
成すると、PETフィルム54を取り除いた後に、バイ
アホール55の開口部分が急峻に立ち上がる形状とな
る。
を行い、銅箔52を一方の電極とした電気メッキ法によ
りバイアホール55内に金属導体56を充填する(図5
(E)参照)。このとき、金属導体56の充填深さは、
その上面が絶縁基材51の上面から僅かに突出し、接着
剤53よりは僅かに低い程度としておくことが好まし
い。
5(F)参照)、それに代えて銅箔57(第2導体層)
を重ねて加熱プレスする。すると、同図(H)に示すよ
うに、接着剤53が軟化しながら圧縮され、銅箔57が
金属導体56の先端に接触するようになって片面銅張積
層板50の銅箔52とは反対側の面に銅箔57が積層固
着されることになり、両面銅張積層板が得られる。この
ときの加熱プレス条件も、前記第2実施形態と同様でよ
い。
後は、前記各実施形態と同様に、銅箔52(第1導体
層)及び銅箔57(第2導体層)を周知の方法によって
エッチングして絶縁基材51の両側に第1導体回路及び
第2導体回路を形成すればよい。このようにして得られ
た両面プリント配線板によれば、前記第1実施形態と同
様に、バイアホール55をレーザー照射法によって形成
するから配線密度を高密度化でき、また、穴埋め工程が
不要であって生産性を高め、かつ製造コストを安価にす
ることが可能である。しかも、第2導体層57は銅箔を
接着して形成するから、生産性に優れる。
配線板をコア配線板として図3に示すように多層プリン
ト配線板を構成することもできる。
た実施の形態に限定されるものではなく、例えば次のよ
うな実施の形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さら
に、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更し
て実施することができる。
内を満たす金属導体を電気メッキ法により形成したが、
これに限らず、化学メッキ法によって形成してもよい。
エッチングはバイアホール内の金属導体を電気メッキ法
により形成した後に行うようにしているが、先に第1導
体層のエッチングを行って第1導体回路を形成し、その
後にその第1回路を導電路及び電極として利用しながら
電気メッキ法でバイアホール内に金属導体を形成するよ
うにしてもよい。
の両導体回路をサブトラクト法により形成するようにし
ているが、これに限らず、必要な部分にだけ導電路をメ
ッキにより形成して行くアディティブ法によって形成す
ることもできる。
線板の製造工程を示す縦断面図である。
である。
線板の製造工程を示す縦断面図である。
線板の製造工程を示す縦断面図である。
ある。
Claims (6)
- 【請求項1】 絶縁基材と、この絶縁基材の一方の面に
設けられた第1導体回路と、前記絶縁基材をその他方の
面と前記第1導体回路との間を貫通してレーザー照射に
よって形成されたバイアホールと、このバイアホール内
にメッキ法によって形成されそのバイアホール内を満た
して前記第1導体回路に接する金属導体と、この金属導
体に接して前記絶縁基材の他方の面に設けられた第2導
体回路とを備えてなる両面プリント配線板。 - 【請求項2】 請求項1に記載の両面プリント配線板の
両側に片面プリント配線板を積層して構成され、その片
面プリント配線板に形成した接続バンプが前記両面プリ
ント配線板の第1導体回路及び第2導体回路に接続され
ていることを特徴とする多層プリント配線板。 - 【請求項3】 次の(a)〜(c)の各工程を実行する
ことを特徴とする両面プリント配線板の製造方法。 (a)一方の面に第1導体層が形成された絶縁基材の他
方の面側からレーザーを照射して前記絶縁基材にバイア
ホールを形成する工程 (b)前記バイアホール内を満たして前記第1導体層に
接する金属導体をメッキ法により形成する工程 (c)前記絶縁基材の一方の面の第1導体層から第1導
体回路を形成するとともに、他方の面に前記金属導体を
介して前記第1導体回路と接続された第2導体回路を形
成する工程 - 【請求項4】 前記工程(b)において、前記金属導体
は前記導体層を電極とした電気メッキ法により形成する
ことを特徴とする請求項3記載の両面プリント配線板の
製造方法。 - 【請求項5】 前記工程(c)は、次の〜を含むこ
とを特徴とする請求項3または請求項4記載の両面プリ
ント配線板の製造方法。 前記絶縁基材の他方の面に前記金属導体に接する化学
メッキ層を形成する工程 前記化学メッキ層に重ねてこれを電極として電気メッ
キを行うことにより前記絶縁基材の他方の面に第2導電
層を形成する工程 前記絶縁基材の一方の面の第1導電層を所要パターン
でエッチングして前記第1導体回路を形成する工程 前記絶縁基材の他方の面の第2導電層を所要パターン
でエッチングして前記第2導体回路を形成する工程 - 【請求項6】 前記工程(c)は、次の〜を含むこ
とを特徴とする請求項3または請求項4記載の両面プリ
ント配線板の製造方法。 前記絶縁基材の他方の面に前記金属導体に接するよう
に金属箔を積層して第2導体層を形成する工程 前記第1導体層を所要パターンでエッチングして前記
第1導体回路を形成する工程 前記第2導体層を所要パターンでエッチングして前記
第2導体回路を形成する工程
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JP32677999A JP2001144444A (ja) | 1999-11-17 | 1999-11-17 | 多層プリント配線板並びにそのコア材となる両面プリント配線板及びその製造方法 |
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