JP2001267739A

JP2001267739A - 配線板におけるヴィア形成法

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Publication number: JP2001267739A
Application number: JP2000124999A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Hirakawa; 董平川
Original assignee: KARENTEKKU KK
Current assignee: KARENTEKKU KK
Priority date: 2000-03-21
Filing date: 2000-03-21
Publication date: 2001-09-28

Abstract

(57)【要約】配線板のヴィア形成に際して、マスク、銅箔、および樹
脂層をレーザーで開口後めっきまたは導電性樹脂で接続
する。【課題】表面銅箔の厚みを著しく増大させることなく、
ヴィア接続する。【解決手段】表面銅箔上にマスクを形成し、このマスク
と銅箔、および樹脂層を実質的に同じ大きさに開口し、
この開口部にめっきまたは導電性樹脂の充填で接続す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、プリント配線板におけるヴィア
の形成法に関し、さらに詳しくは配線板の導体層２層を
電気的に接合する方法に関する。

【０００２】

【産業上の利用範囲】本発明は、高密度配線板、とくに
両面および多層の高密度配線板（硬質、フレキシブル、
テープ）、ビルドアップ配線板などに用いることができ
る。

【０００３】

【従来の技術】従来、プリント配線板の層間接続はドリ
ルで穴あけし、その後銅めっきでスルーホールを形成す
る方法が一般的であった。最近ではドリルの代わりにレ
ーザーで穴あけし、銅めっきや導電性ペーストの充填で
接続する方法も多く用いられている。

【０００４】レーザーで穴あけする場合、表面の銅箔を
エッチングで開口し、表面銅箔をコンフォーマル・マス
クとして絶縁層のみをドライエッチングし、表裏の銅箔
は実質的にエッチングしない、選択的エッチングが行わ
れている。ここで用いられるレーザーは炭酸ガスレーザ
ーや紫外線レーザー（ＹＡＧまたはエキシマ・レーザ
ー）である。

【０００５】最近、銅箔と絶縁層をレーザーで同時にエ
ッチングする技術が開発され、とくに薄物の銅箔を有す
る両面板や多層板に用いられている。銅箔と絶縁層を同
時にエッチングし、バリや内部壁の荒れを少なくするた
め、次のような技術が用いられている。

【０００６】第一に、炭酸ガスレーザーやＹＡＧレーザ
ーを単独で用い、表面銅箔をエッチングするさいと絶縁
層をエッチングするさいのパルスエネルギを変更し、表
面銅箔をエッチングするさいにはより高いエネルギを用
いる方法である。

【０００７】第二に、表面銅箔部分はＹＡＧレーザーで
エッチングし、絶縁層部分は炭酸ガスレーザーを用いる
方法である。これについては特開平１１−５４９１４に
開示されている。いずれの方法においても、裏面または
第２層の銅箔のエッチングを防ぐため、レーザーのパル
スエネルギは表面銅箔をエッチングするときのエネルギ
より小さく設定されている。

【０００８】さて、表裏または第１層と第２層の銅箔間
を接続し、導通するため、銅めっきが施される。レーザ
ーで開口した上記のヴィアにめっきを施すと、通常は第
１層の銅箔も同時にめっきされ、銅箔の厚みが大きくな
ることによりファインパターンを形成することが困難に
なる。このため、めっきレジストを銅箔に付与し、ヴィ
アおよびその周辺のみを銅めっきする技術が特開平１１
−８７９２２と特開平１１−８７９２３に開示されてい
る。

【０００９】特開平１１−８７９２２では、内層回路を
形成した内層基板の表面に、絶縁性接着層と導体金属箔
とをこの順に重ね、加圧加熱して一体化し、ＩＶＨを形
成する箇所の、導体金属箔をエッチング除去して開口部
を形成し、めっきレジスト用フィルムを貼り、導体金属
箔に形成した開口部とその周辺に、めっきレジスト用フ
ィルムの上からレーザー光を照射して、絶縁性接着層に
内層回路が露出するまで非貫通穴をあけ、少なくとも、
非貫通穴内壁の絶縁性接着層に、めっき用触媒を付与
し、めっきレジスト用フィルムのない箇所にめっきを行
い、めっきレジスト用フィルムを除去し、導体金属箔の
不要な箇所をエッチング除去して、外層配線を形成する
工程を含むＩＶＨを持つ多層配線板の製造法が開示され
ている。

【００１０】また、特開平１１−８７９２３では、内層
基板の表面に、絶縁性接着層と導体金属箔とをこの順に
重ね、加圧加熱して一体化し、導体金属箔の表面に、め
っきレジスト用フィルムを貼り、ＩＶＨを形成する箇所
のめっきレジスト用フィルムを、レーザー光を照射して
除去し、めっきレジスト用フィルムを除去した箇所に露
出した導体金属箔をエッチング除去して開口部を形成
し、開口部とその周囲に、めっきレジスト用フィルムの
上からレーザー光を照射して、絶縁性接着層に、内層回
路が露出するまで非貫通穴をあけ、非貫通穴内壁の絶縁
性接着層に、めっき用触媒を付与し、めっきレジスト用
フィルムのない箇所にめっきを行い、めっきレジスト用
フィルムを除去し、導体金属箔の不要な箇所をエッチン
グ除去して、外層配線を形成する、ＩＶＨを持つ多層配
線板の製造法が開示されている。

【００１１】これらの技術では、導体金属箔はエッチン
グ法により開口部が形成され、めっきレジスト用フィル
ムは開口部とその周辺に照射されるため、めっきは開口
部とその周辺に付与される。すなわち、開口内部と同時
にその周辺にもめっきが施されるため、周辺にはめっき
により（通常は銅の）厚い部分が形成される。これはそ
の後のパターンレジストの付与のさい、レジスト皮膜の
不均一やドライフルムの浮き上がりをもたらし、このた
め露光、現像、エッチングを経たあとのパターンにかぶ
りやぼけなどの異常をもたらし、ファインパターン形成
の障害となる場合があった。

【００１２】一方、プリプレグにレーザー穴あけし、こ
れに導電性ペーストを充填するに際し、予め離型性フィ
ルムを一体化する方法は特許第２６０１１２８号（平成
９年１月２９日）に開示されている。ここでは離型性フ
ィルムを備えた被圧縮性を有する多孔質基材に貫通孔を
設ける工程と、前記貫通孔に導電性ペーストを充填する
工程と、前記貫通孔に前記導電性ペーストを充填した前
記多孔質基材から前記離型性フィルムを剥離する工程
と、前記多孔質基材の前記離型性フィルムを剥離した両
面に金属箔を重ねる工程と、前記金属箔を重ねた前記多
孔質基材を加熱加圧して圧縮する工程とを有する回路形
成用基板の製造方法が開示されている。ここででは離型
性フィルムは導電性ペーストを多孔質基材、すなわちプ
リプレグに充填するさいのマスクとして用いられてい
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、プリント回
路のヴィア形成を簡単かつ低コストで行い、さらにヴィ
アめっき後の回路形成でファインパターンを得ることの
できるヴィア形成法を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁層１の両
面に第１の導体層２と第２の導体層３を有し、第１の導
体層と絶縁層を開口して該開口部６に導体を付与するこ
とにより第１の導体層と第２の導体層を電気的に接続す
るヴィア形成法において、第１の導体層とマスク４とを
一体化し、該マスク４、第１の導体層２、および絶縁層
１の３層を実質的に同じ形状となるようレーザーで開口
したのち開口部６に導体７を付与し、その後該マスク４
を除去することを特徴とする配線板におけるヴィア形成
法である。

【００１５】さらに本発明は、開口部への導体の付与が
銅めっきである前記のヴィア形成法である。

【００１６】さらに本発明は、開口部への導体の付与が
導電性ペーストの印刷である前記のヴィア形成方法であ
る。

【００１７】さらに本発明は、開口部への導体の付与が
溶融金属の充填である前記のヴィア形成方法である。

【００１８】さらに本発明は、開口部に導体を付与し、
マスクを除去した、さらに表面から銅めっきを付与する
前記のヴィア形成方法である。

【００１９】さらに本発明は、レーザーが炭酸ガスレー
ザー、および／または紫外線レーザーである前記のヴィ
ア形成方法である。

【００２０】さらに本発明は、マスクおよび第１の導体
層の開口を紫外線レーザーにより行い、さらに絶縁層の
開口を炭酸ガスレーザーで行う前記のヴィア形成方法で
ある。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明のヴィア形成法は、硬質板
（両面板、多層板、およびビルドアップ基板）、両面フ
レキシブル基板、および両面テープ基板に用いることが
できる。

【００２２】ここで、硬質板の材質は、ガラス・エポキ
シ、ガラス・ポリイミド、ガラス・ＢＴ（ビスマレイミ
ドトリアジン）、アラミド・エポキシなど、あらゆる種
類の補強材（織布または不織布）と樹脂の組合せであっ
てもよい。また、全体あるいは一部に、補強材のない層
板や、補強材を短繊維状に切断し、樹脂中に分散した層
をもつ基板を用いることもできる。とくに好ましくは、
ビルドアップ基板の最外層、両面フレキシブル基板、両
面テープなどである。

【００２３】これらの層の両面に配置する銅箔の一方２
（多層板やビルドアップ基板では最外層の銅箔）にマス
クフィルム４を貼り付け、該マスクフィルム２、銅箔
４、および絶縁層１を実質的に同じ形状をもつレーザー
で開口する。

【００２４】レーザーとしては、炭酸ガスレーザー、紫
外線レーザー（ＹＡＧレーザー、炭酸ガスレーザーな
ど）、その他のレーザーを用いることができる。また、
これらのレーザーを組み合わせて用いることができる。
たとえばマスクを炭酸ガスレーザーで開口し、銅箔をＹ
ＡＧレーザーで開口し、さらに基材を炭酸ガスレーザー
で開口することができる。

【００２５】マスク４、銅箔２、基材１を開口したあ
と、めっきまたは導電性樹脂の充填７でヴィアを埋め、
第１の導体層と第２の導体層を電気的に接続する。

【００２６】銅めっきを施す場合は、第１の導体層に設
けられた開口部から第２の導体層の基材側に向かってめ
っき層を充填する。第２の導体層がめっきされないよう
に、第２の導体層全体にレジストを設けることもでき
る。

【００２７】導電性樹脂をヴィアに充填する場合は、印
刷法により、導電性樹脂を充填する。導電性樹脂として
は、銅や銀ベースのものが好ましい。ヴィアのみに充填
するよう、印刷マスクを用いることもできる。

【００２８】さらに、ヴィアに溶融金属を充填する場
合、溶融金属には低温溶融金属とは、融点が３００℃以
下の金属で、Ｓｎ／Ｐｂ、Ｓｎ／Ｉｎ、Ｓｎ／Ｃｄ、Ｓ
ｎ／Ａｇなどの各種合金が使用される。

【００２９】これらの方法により、開口部に導体を付与
したあと、マスクを除去し、その後全面に銅めっき８を
施すことにより、第１層と第２層の電気的接続を確実に
することができる。マスクは機械的、化学的に除去する
ことができる。アルカリ溶解性のドライフィルムの場
合、マスクは炭酸ソーダなどのアルカリ溶液で除去する
こともできる。

【００３０】

【発明の効果】本発明のヴィア形成法によれば、特殊な
装置や薬液を用いることないで、表面銅箔の厚みを実質
的に増大させることなく、ヴィア接合を容易に行うこと
ができるため、ファインパターンの両面板、多層板、ビ
ルドアップ基板、テープ基板などを容易に製造すること
ができる。

【００３１】

【実施例】（実施例１）ＦＲ−４からなる４層板を作成
し、これをコア層として表面に樹脂つき銅箔（樹脂層の
厚み６０μｍ、銅箔の厚み９μｍ）を積層、プレスした
のち、厚み２５μｍのドライフィルム（日立化成株式会
社製）をラミネートした。ビーム径１００μｍに調整し
た炭酸ガスレーザーを用いてガルバノ法で位置決めを行
い、数１００穴を穴あけした。穴あけはドライフィル
ム、銅箔、樹脂層を順次行い、コア材上の内層銅箔に至
ったとき停止するようレーザーのショット数を調整し
た。

【００３２】このようにして得られた穴に銅めっきを施
し、ヴィア６を銅７で充填した。その後、ドライフィル
ムをアルカリで剥離したのち、厚み５μｍの銅めっきを
全面にめっきした。銅めっきの合計厚みは最終では１２
〜１３μｍとなり、ライン／スペース４０μｍ／４０μ
ｍのファインパターンも容易に得られた。回路形成後熱
衝撃試験を行ったが、−６５Ｃ〜１６０Ｃの気中熱衝撃
試験でも１，０００回以上の耐久性があった。

【００３３】（実施例２）厚み４０μｍのポリアミック
酸からなるポリイミドフィルムの両面に９μｍの銅箔を
もつ両面フレキシブル積層フィルム（テープ）の両面に
ポリエチレン製の粘着フィルムをラミネートしたのち、
片面からＹＡＧレーザーで穴あけし、ドライフィルム、
銅箔、およびポリイミドフィルムを貫通穴あけ後、裏面
の銅箔を貫通しないようにエネルギとレーザー照射時間
を制御した。裏面銅箔はわずかにアブレート（エッチン
グ）されていたが、貫通しなかった。

【００３４】この穴に導電性ペーストを充填し、ポリエ
チレンフィルムをはがしたのち全面に銅めっきした。回
路形成後熱衝撃試験を行ったが、−５５Ｃ〜１５０Ｃの
気中熱衝撃試験でも１，０００回以上の耐久性があっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のヴィア形成法の工程図

【符号の説明】

１：樹脂層２：銅箔３：銅箔４：マスク５：レーザー光６：穴７：充填めっきまたは導電性樹脂８：外層めっき

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁層の両面に第１の導体層と第２の導体
層を有し、第１の導体層と絶縁層を開口して該開口部に
導体を付与することにより第１の導体層と第２の導体層
を電気的に接続するヴィア形成法において、第１の導体
層とマスクとを一体化し、該マスク、第１の導体層、お
よび絶縁層の３層を実質的に同じ形状となるようレーザ
ーで開口したのち開口部に導体を付与し、その後該マス
クを除去することを特徴とする配線板におけるヴィア形
成法。
【請求項２】開口部への導体の付与が銅めっきである請
求項１のヴィア形成法。
【請求項３】開口部への導体の付与が導電性ペーストの
印刷である請求項１のヴィア形成方法。
【請求項４】開口部への導体の付与が溶融金属の充填で
ある請求項１のヴィア形成方法。
【請求項５】開口部に導体を付与し、マスクを除去した
のち、さらに表面から銅めっきを付与する請求項１のヴ
ィア形成方法。
【請求項６】レーザーが炭酸ガスレーザー、および／ま
たは紫外線レーザーである請求項１のヴィア形成方法。
【請求項７】マスクおよび第１の導体層の開口を紫外線
レーザーにより行い、さらに絶縁層の開口を炭酸ガスレ
ーザーで行う請求項１のヴィア形成方法。