JP2001196743A - 接着フィルムを用いた多層プリント配線板の製造法 - Google Patents

接着フィルムを用いた多層プリント配線板の製造法

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 導体回路層と絶縁層とを交互に積み上げたビ
ルドアップ方式の多層プリント配線板の製造法におい
て、歩留まり良く多層プリント配線板を簡便に製造する
方法の提供。 【解決手段】離型層を有する支持ベースフィルムとその
離型パターン加工された回路基板上の片面又は両面上の
少なくとも該パターン加工部分に、接着フィルムの樹脂
組成物層を直接覆い重ねた状態で、真空条件下、加熱、
加圧し積層する工程、支持ベースフィルムの付いた状態
で該樹脂組成物を熱硬化する工程、レーザー又はドリル
により穴開けする工程、支持ベースフィルムを剥離する
工程。樹脂組成物表面を粗化処理する工程、次いでその
粗化表面にメッキし、導体層を形成する工程を必須とす
る多層プリント配線板の製造法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、導体回路層と絶縁層と
を交互に積み上げたビルドアップ方式の多層プリント配
線板の製造法において、接着フィルムを用いて歩留まり
良く、簡便に表面平滑性に優れた多層プリント配線板の
製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年内層回路板の導体層上に有機絶縁層
を交互に積み上げていくビルドアップ方式の多層プリン
ト配線板の製造技術が注目されている。中でもレーザー
加工技術の進歩により、内層回路基板に熱硬化性樹脂付
き銅箔や、熱硬化性樹脂で被覆し加熱硬化させ、レーザ
ー及び／又はドリルにより穴開けを行った後、導体層を
メッキにより形成し多層プリント配線板を製造する方法
が広く用いられるようになっている。本発明者らも特開
平１１−８７９２７で回路のスルーホール穴埋め性が可
能な熱流動性の樹脂組成物を用いた内層回路パターンの
被覆性に優れた接着フィルム及びこれを用いた同様の多
層プリント配線板の製造法を開示している。特開平１１
−６９９９５は熱硬化性樹脂が熱硬化する以前の工程で
支持ベースフィルムに支持された該樹脂組成物層を回路
基板上に略８０℃ｘ５秒間で真空積層する方法を開示し
ているものの、その後の該樹脂組成物を熱硬化する工程
には言及していない。回路基板上に樹脂組成物層を真空
積層した後、支持ベースフィルムを剥がしてから該樹脂
組成物を硬化する場合には樹脂の熱硬化中に異物が付着
し、後の断線、ショート等の不良を引き起こす問題や、
これら工法のビルドアップ基板は図１に示すように、ビ
ア及び／又はスルーホールの上に回路やビアを形成でき
ないため、設計自由度が低く、自動配置配線ツールが使
い難いことにより回路設計に時間がかかるという欠点を
有していた。こうした欠点を解消する方法として、ビア
及び／又はスルーホールを穴埋めインキや導電性ペース
トで充填する工法が知られている。従来のビルドアップ
基板の表面平滑化工法を図２に従って説明すると、まず
内層回路基板のパターン上に熱硬化性樹脂を塗布又はラ
ミネートした後、熱硬化させる。次いで、レーザー及び
／又はドリルにより穴開けを行う。次に、樹脂表面をア
ルカリ性酸化剤等で粗化処理し、メッキにより導体層を
形成する。熱硬化性樹脂付き銅箔を使用した場合も、メ
ッキにより穴内の導体接続を行い同様の構造となる。そ
の後、穴内部に穴埋めインキや導電性ペーストをスクリ
ーン印刷にて充填し、熱硬化する。次に、表面研磨し、
さらにもう１度メッキにより導体層を形成して、ビアや
スルーホール上に回路を形成することが可能になる。こ
のように従来法では、ビア及び／又はスルーホールのパ
ターン毎に穴埋め用のスクリーン版を精度良く製造する
必要がある上に、印刷後表面付近にはみだした穴埋めイ
ンキや導電性ペーストを表面研磨して取り除くという工
程が必須となるなど、工程が長く複雑であるという問題
を有していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】支持ベースフィルムを
有する接着フィルムの樹脂組成物層を回路基板上に歩留
まり良く、熱硬化させるに際し、特に熱硬化した樹脂組
成物の表面における異物の混入を排除し、かつ簡便に表
面平滑性に優れた多層プリント配線板の製造する方法を
開発することにある。
【０００４】
【問題を解決するための手段】本発明者らは、熱硬化ま
では熱硬化性樹脂組成物を直接外気に触れるさけること
で問題を解決することを見出し、硬化中の樹脂への異物
付着の欠点を解消した。すなわち本発明は離型層を有す
る支持ベースフィルムとその離型層表面に積層され、こ
れと同じか又は小さい面積を有する熱流動性、常温固形
の熱硬化性樹脂組成物からなる接着フィルムを用いて多
層プリント配線板を製造する方法であって、 １）パターン加工された回路基板上の片面又は両面上の
少なくとも該パターン加工部分に、接着フィルムの樹脂
組成物層を直接覆い重ねた状態で、真空条件下、加熱、
加圧し積層する工程。 ２）支持ベースフィルムの付いた状態で該樹脂組成物を
熱硬化する工程、さらに ３）少なくとも支持ベースフィルム剥離後、レーザー及
び／又はドリルにより穴開けする工程又は、レーザー及
び／又はドリルにより穴開け後、少なくとも支持ベース
フィルムを剥離し、樹脂組成物層を露出する工程。 ４）該樹脂組成物表面を粗化処理する工程。 ５）次いでその粗化表面にメッキし、導体層を形成する
工程を必須とする多層プリント配線板の製造法であり、
また導電性ペーストを利用して層間接続を行う場合にあ
っては、離型層を有する支持ベースフィルムとその離型
層表面に積層され、これと同じか又は小さい面積を有す
る熱流動性、常温固形の熱硬化性樹脂組成物からなる接
着フィルムを用いて多層プリント配線板を製造する方法
であって、 １）パターン加工された回路基板上の片面又は両面上の
少なくとも該パターン加工部分に、接着フィルムの樹脂
組成物層を直接覆い重ねた状態で、真空条件下、加熱、
加圧し積層する工程。 ２）該樹脂組成物を熱硬化した後、レーザー及び／又は
ドリルにより穴開けする工程。 ３）穴内に導電性ペーストを充填する工程。 ４）少なくとも支持ベースフィルム剥離後、導電性ペー
ストを熱硬化する工程、又は導電性ペーストを熱硬化し
た後、少なくとも支持ベースフィルム剥離し、樹脂組成
物層を露出する工程。 ５）該樹脂組成物表面を粗化処理する工程。 ６）次いでその粗化表面にメッキし、導体層を形成する
工程を必須とする多層プリント配線板の製造法である。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明における常温固形の熱硬化
性樹脂組成物としては、熱硬化性樹脂及び／又は高分子
を主成分としてなり、加熱により軟化し、かつフィルム
形成能のある樹脂組成物であって、さらに熱硬化により
耐熱性、電気特性など層間絶縁材に要求される特性を満
足するものであれば特に限定されるものではない。例え
ば、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、ポリイミド樹脂
系、ポリアミドイミド樹脂系、ポリシアネート樹脂系、
ポリエステル樹脂系、熱硬化型ポリフェニレンエーテル
樹脂系等が挙げられ、これらを２種以上組み合わせて使
用したり、多層構造を有する接着フィルムとすることも
可能である。中でも、層間絶縁材として信頼性とコスト
的に優れたエポキシ樹脂系においては、特開平１１−８
７９２７記載のエポキシ樹脂組成物が挙げられる。
【０００６】接着フィルムは離型層付きベースフィルム
を支持体として、所定の有機溶剤に溶解した樹脂ワニス
を離型層上に塗布後、加熱及び／又は熱風吹き付けによ
り溶剤を乾燥させて常温固形の熱硬化性樹脂組成物とす
る公知慣用の方法で作製することができる。支持ベース
フィルムとしては、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル等の
ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート等のポリ
エステル、ポリカーボネート、さらには離型紙や銅箔、
アルミニウム箔の如き金属箔などが挙げられる。支持ベ
ースフィルムの厚みとしては１０〜１００μｍが一般的
である。離型層としては、樹脂ワニスの特性に合わせて
公知慣用のシリコーン系、非シリコーン系が使用でき、
厚みとしては３μｍ以下が一般的である。常温固形の熱
硬化性樹脂組成物の厚みはラミネートされる内層回路基
板の導体厚以上で、導体厚＋（１０〜１２０）μｍの範
囲であるのが一般的である。常温固形の熱硬化性樹脂組
成物と支持ベースフィルムとからなる本発明の接着フィ
ルムは、そのまま又は樹脂組成物の他の面に離形保護フ
ィルムをさらに積層し、ロール状に巻きとって貯蔵され
る。
【０００７】次に、本発明の工程について図３を使って
具体的に説明する。先ず、パターン加工された回路基板
上の片面又は両面上の少なくとも該パターン加工部分
に、接着フィルムの樹脂組成物層を直接覆い重ねた状態
で、真空条件下、加熱、加圧し積層するには、ニチゴー
・モートン（株）製バキュームアップリケーター、
（株）名機製作所製真空加圧式ラミネーター、日立テク
ノエンジニアリング（株）製真空ロール式ドライコータ
等市販の真空積層機を使用する。上記接着フィルムに保
護フィルムが存在している場合には保護フィルムを除去
後、真空条件下、樹脂組成物層を支持ベースフィルム側
より加圧、加熱しながら貼り合わせる。ラミネート時の
樹脂流れが内層回路の導体厚以上である条件でラミネー
トすることにより、内層回路パターンの被覆が良好に行
われる。具体的には、フィルム及び内層回路基板を必要
によりプレヒートし、圧着温度が７０〜１３０℃、圧着
圧力が１〜１１kgf/cm2であって、１０ミリバール以下
の減圧下で積層するのが好ましい。ラミネートはバッチ
式であってもロールでの連続式であってもよい。
【０００８】次に、支持ベースフィルムの付いた状態で
該樹脂組成物を熱硬化する。これにより硬化中樹脂表面
にほこりや異物が付着する事がなく、従来の異物付着の
問題が解消された上に、クリーンオーブン等の高価な設
備が不要となった。その後、支持ベースフィルム付き
で、あるいは無しでレーザー及び／又はドリルにより穴
開けを行う。熱硬化の条件は樹脂によって異なるが１０
０〜２００℃で１０〜９０分の範囲で選択される。中で
もやや低温から高温へのステップキュアが仕上がりの面
から好ましい。熱硬化は次の穴開け工程での穴形状の均
一性と、導電性ペースト使用の場合には、ペースト中に
含まれる有機溶剤等への耐性のために必須である。穴開
けには、市販の炭酸ガス、ＵＶ−ＹＡＧ、エキシマ等の
レーザー穴開け機及び／又はドリル穴開け機を使用し
て、公知慣用の方法で所定の位置に行える。穴開け後ジ
ェットスクラブの如き機械的処理や、ソフトエッチング
等の化学的処理により穴内を洗浄しても良い。本発明の
接着フィルムは支持ベースフィルムに離型層を有してい
ることにより、熱硬化性樹脂組成物の熱硬化後に容易に
剥離できる。
【０００９】当該発明請求項１及び３の工程では上記工
程の後、特開平１１−８７９２７記載の従来工法や、図
２と同じ工程に従って多層プリント配線板が製造され
る。一方、導電性ペーストを使用して層間接続を行う当
該発明請求項２の工程では、穴内に導電性ペーストを充
填する。導電性ペーストとしては市販の銀ペースト、銅
ペースト等の金属紛ペーストの他、導電性粒子含有ペー
ストなどが使用できる。充填するには現在市販の導電性
ペーストの特性上、スクリーン印刷が一般的であるが、
これに限定されるものではない。印刷が内層回路基板両
面に必要な場合は、両面同時印刷又は、片面印刷後熱硬
化し裏面を印刷する方法が選択される。印刷において
は、樹脂組成物層と同時に穴開けされた支持ベースフィ
ルムが、高精度なコンタクトマスクの役割を果たすた
め、穴部分以外の樹脂組成物表面への導電性ペーストの
付着が全く無いという優れた特徴がある。これにより、
従来困難であった導電性ペーストによる選択的電気接続
を可能にした。また、小径ビアへの埋めこみ性向上のた
め、印刷後に減圧処理工程を入れるのも好ましい。
【００１０】次に、支持ベースフィルム剥離後、導電性
ペーストを熱硬化する工程、又は導電性ペーストを熱硬
化した後、支持ベースフィルム剥離し、樹脂組成物層を
露出する。本発明の接着フィルムは支持ベースフィルム
に離型層を有していることにより、熱硬化性樹脂組成物
及び／又は導電性ペーストの熱硬化後に容易に剥離でき
る。熱硬化の条件は樹脂及び導電性ペーストによって異
なるが１００〜２００℃で１０〜９０分の範囲で選択さ
れる。その後、従来工法では穴内部に穴埋めインキ又は
導電性ペーストを充填した時に、穴表面付近にはみ出し
た部分を研磨して取り除く工程が必須であったが、本発
明の工法では前述のように穴部分以外の樹脂組成物表面
への導電性ペーストの付着が無いので、研磨工程を省く
ことが可能である。支持ベースフィルムを剥離する際離
型層も同時に剥れるが、場合によっては剥離層の一部が
樹脂組成物層表面に残る場合がある。この場合であって
も次の粗化工程で付着していた剥離層を除去することが
できる。
【００１１】その後、該樹脂組成物表面を粗化処理し、
次いでその上層に導体層をメッキにより形成する。粗化
法としては過マンガン酸塩、重クロム酸塩、オゾン、過
酸化水素／硫酸、硝酸等の酸化剤など化学薬品処理の
他、バフ、サンドブラスト等の機械的研磨やプラズマエ
ッチング等が挙げられる。このように樹脂組成物表面に
凸凹のアンカーを形成した後、無電解、電解メッキ等の
メッキにより導体層を形成する。その後、公知慣用のサ
ブトラクティブ法やセミアディティブ法に従って、ビア
やスルーホール上にも制約を受けることなく回路を形成
することが可能である。また、粗化処理後導体層とは逆
パターンのメッキレジストを形成し、無電解メッキのみ
で導体層回路を形成してもよい。以上の工程を必須とし
た工法により、従来法で必要であったビア及び／又はス
ルーホールのパターン毎の穴埋め用スクリーン版や、印
刷後表面付近にはみだした穴埋めインキや導電性ペース
トを表面研磨して取り除くという工程が不要となり、工
程短縮、コスト削減が可能となった。
【００１２】
【実施例】以下実施例を示して本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１３】
【接着フィルム製造例】液状ビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂（油化シェルエポキシ（株）製エピコート８２８
ＥＬ）２０部、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
（東都化成（株）製ＹＤＢー５００）２０部、クレゾー
ルノボラック型エポキシ樹脂（大日本インキ化学（株）
製エピクロンＮー６７３）２０部、末端エポキシ化ポリ
ブタジエンゴム（ナガセ化成工業（株）製デナレックス
Ｒ−４５ＥＰＴ）１５部とをメチルエチルケトンに攪拌
しながら加熱溶解させ、そこへ臭素化フェノキシ樹脂ワ
ニス（不揮発分４０重量％、東都化成（株）製ＹＰＢー
４０ーＰＸＭ４０）５０部、エポキシ硬化剤として２、
４ージアミノー６ー（２ーメチルー１ーイミダゾリルエ
チル）ー１、３、５ートリアジン・イソシアヌル酸付加
物４部、さらに微粉砕シリカ２部、三酸化アンチモン４
部、炭酸カルシウム５部を添加し樹脂組成物ワニスを作
製した。そのワニスを厚さ２５μｍのシリコーン離型層
付きポリエチレンテレフタレートフィルム（東洋メタラ
イシング（株）製セラピールＢＫ）上に、乾燥後の樹脂
厚みが７０μｍとなるようにダイコーターにて塗布、８
０〜１２０℃で乾燥し接着フィルムを得た。
【００１４】
【実施例１】１）パターン加工された５１０ｘ３４０ｍ
ｍのガラスエポキシ両面回路基板に（板厚０．４ｍｍ、
導体厚３５μｍ）、製造例１で得られた接着フィルムを
５０７ｘ３３６ｍｍのサイズで樹脂側をパターン面にし
て基板両面に枚葉した。次にモートン・インターナショ
ナル・インコーポレーティド製バキューム・アプリケー
タ７２５により真空度１ミリバール、温度８０℃、１５
秒プレスで両面同時にラミネートした。 ２）１００℃で３０分さらに１７０℃で３０分熱硬化し
た。 ３）支持ベースフィルム剥離後、市販の炭酸ガスレーザ
ー及びドリル穴開け機により所定の位置に穴開けを行っ
た。剥離は非常に軽く容易に行え、樹脂表面に異物付着
等の欠陥は見られなかった。 ４）樹脂組成物表面を過マンガン酸塩のアルカリ性酸化
剤で粗化処理し、５）無電解及び電解銅メッキしサブト
ラクティブ法に従って４層プリント配線板を得た。
【００１５】
【実施例２】１）パターン加工された５１０ｘ３４０ｍ
ｍのガラスエポキシ両面回路基板に（板厚０．４ｍｍ、
導体厚３５μｍ）、製造例１で得られた接着フィルムを
５０７ｘ３３６ｍｍのサイズで樹脂側をパターン面にし
て基板両面に枚葉した。次にモートン・インターナショ
ナル・インコーポレーティド製バキューム・アプリケー
タ７２５により真空度１ミリバール、温度８０℃、１５
秒プレスで両面同時にラミネートした。 ２）１３０℃で３０分熱硬化した後、市販の炭酸ガスレ
ーザー及びドリル穴開け機により所定の位置に穴開けを
行った。レーザービア径は１５０μｍ、スルーホール径
は２００μｍであった。その後、ジェットスクラブ処理
により穴内部を洗浄した。 ３）レーザービア及びスルーホール内に、市販の銀ペー
ストをスクリーン印刷により充填した。印刷は片面印刷
後１３０℃で１０分熱硬化し、さらに裏面を同様に印刷
した。 ４）１７０℃で３０分熱硬化後、支持ベースフィルム剥
離した。剥離は非常に軽く容易に行えた。 ５）樹脂組成物表面を過マンガン酸塩のアルカリ性酸化
剤で粗化処理し、６）無電解及び電解銅メッキしサブト
ラクティブ法に従って４層プリント配線板を得た。
【００１６】
【実施例３】１）パターン加工された５１０ｘ３４０ｍ
ｍのガラスエポキシ両面回路基板に（板厚０．８ｍｍ、
導体厚３５μｍ）、製造例１で得られた接着フィルムを
５０７ｘ３３６ｍｍのサイズで樹脂側をパターン面にし
て基板両面に枚葉した。次に（株）名機製作所製真空プ
レス機ＭＶＬＰにより、真空度１ミリバール、温度８０
℃、圧力５ｋｇ、１５秒プレスで両面同時にラミネート
した。 ２）１３０℃で３０分熱硬化した後、市販の炭酸ガスレ
ーザー穴開け機により、所定の位置にレーザービア径１
５０μｍの穴開けを行った。 ３）レーザービア内に、市販の銅ペーストをスクリーン
印刷により充填した。印刷は片面印刷後１３０℃で１０
分熱硬化し、さらに裏面を同様に印刷した。 ４）支持ベースフィルムの剥離後、１７０℃で６０分熱
硬化した。 ５）樹脂組成物表面を過マンガン酸塩のアルカリ性酸化
剤で粗化処理し、６）その後導体層とは逆パターンのメ
ッキレジストを形成し、無電解メッキのみで導体層回路
を形成し４層プリント配線板を得た。
【００１７】実施例１の結果より、本発明の方法に従え
ば接着フィルムを用いて、簡便にクリーンな絶縁層の形
成を行うことが可能となった。さらに実施例２、３の結
果より従来必要であったビア及び／又はスルーホールの
パターン毎の穴埋め用スクリーン版や、表面研磨工程を
省略して、簡便にビルドアップ法で表面平滑性に優れた
多層プリント配線板を製造することが可能となった。
【００１８】
【発明の効果】本発明の方法に従うと、接着フィルムを
用いて歩留まり良く簡便にビルドアップ法で多層プリン
ト配線板を製造することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】は従来のビルドアップ基板断面である。
【図２】は従来の平滑化工程を上から下に順次示した。
【図３】は本発明の支持ベースフィルム剥離による平滑
化とその後メッキ層及び回路形成を含む多層プリント配
線板の製造方法の流れを上から下に順次説明した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5E346 AA06 AA12 AA15 AA16 AA32 AA38 BB01 CC08 CC09 CC31 CC41 DD02 DD22 EE02 EE06 EE12 EE14 EE31 EE35 EE38 FF12 FF18 GG01 GG15 GG17 GG19 GG27 GG28 HH33

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】離型層を有する支持ベースフィルムとその
    離型層表面に積層され、これと同じか又は小さい面積を
    有する熱流動性、常温固形の熱硬化性樹脂組成物からな
    る接着フィルムを用いて多層プリント配線板を製造する
    方法であって、 １）パターン加工された回路基板上の片面又は両面上の
    少なくとも該パターン加工部分に、接着フィルムの樹脂
    組成物層を直接覆い重ねた状態で、真空条件下、加熱、
    加圧し積層する工程。 ２）支持ベースフィルムの付いた状態で該樹脂組成物を
    熱硬化する工程。 ３）少なくとも支持ベースフィルムを剥離後、レーザー
    及び／又はドリルにより穴開けする工程又は、レーザー
    及び／又はドリルにより穴開け後、少なくとも支持ベー
    スフィルムを剥離し、樹脂組成物層を露出する工程。 ４）該樹脂組成物表面を粗化処理する工程。 ５）次いでその粗化表面にメッキし、導体層を形成する
    工程を必須とする多層プリント配線板の製造法。
  2. 【請求項２】離型層を有する支持ベースフィルムとその
    離型層表面に積層され、これと同じか又は小さい面積を
    有する熱流動性、常温固形の熱硬化性樹脂組成物からな
    る接着フィルムを用いて多層プリント配線板を製造する
    方法であって、 １）パターン加工された回路基板上の片面又は両面上の
    少なくとも該パターン加工部分に、接着フィルムの樹脂
    組成物層を直接覆い重ねた状態で、真空条件下、加熱、
    加圧し積層する工程。 ２）該樹脂組成物を熱硬化した後、レーザー及び／又は
    ドリルにより穴開けする工程。 ３）穴内に導電性ペーストを充填する工程。 ４）少なくとも支持ベースフィルム剥離後、導電性ペー
    ストを熱硬化する工程、又は導電性ペーストを熱硬化し
    た後、少なくとも支持ベースフィルム剥離し、樹脂組成
    物層を露出する工程。 ５）該樹脂組成物表面を粗化処理する工程。 ６）次いでその粗化表面にメッキし、導体層を形成する
    工程を必須とする多層プリント配線板の製造法。
  3. 【請求項３】離型層を有する支持ベースフィルムとその
    離型層表面に積層され、これと同じか又は小さい面積を
    有する熱流動性、常温固形の熱硬化性樹脂組成物からな
    る接着フィルムを用いて多層プリント配線板を製造する
    方法であって、 １）パターン加工された回路基板上の片面又は両面上の
    少なくとも該パターン加工部分に、接着フィルムの樹脂
    組成物層を直接覆い重ねた状態で、真空条件下、加熱、
    加圧し積層する工程。 ２）支持ベースフィルムの付いた状態で該樹脂組成物を
    熱硬化する工程を必須とする絶縁層の形成した多層プリ
    ント配線板の製造方法。
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