JP2001332867A - プリント配線板の製造法およびその方法によって製造したプリント配線板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】穴あけの条件と仕上がり状態の関係が安定で、
効率の良いプリント配線板の製造方法とその方法によっ
て製造されたプリント配線板を提供する。 【解決手段】銅張り積層板の銅箔の穴となる箇所をエッ
チングして開口部を形成し、その開口部の露出した絶縁
層を、加熱しながら、レーザで蒸散・除去するプリント
配線板の製造法と、その方法によって製造されたプリン
ト配線板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板の
製造法およびその方法によって製造したプリント配線板
に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリント配線板は、通常、銅張り積層板
に穴をあけ、穴内壁を金属化し、銅箔の不要な箇所をエ
ッチング除去することにより製造されている。ところ
が、近年、電子機器の発達に伴い、穴そのものの直径を
小さくしたり、このような両面に配線を形成しただけで
は、不足し、多層化して配線を増加しなければならない
場合が増えている。穴径を小さくするには、穴をあける
ドリルの直径を小さくするか、あるいは穴を形成する箇
所の銅箔をエッチング除去して開口部を形成し、その開
口部に露出している基材をレーザで蒸散・除去しなけれ
ばならない。

【０００３】また、多層化する場合には、前述のように
して作製したプリント配線板を内層回路基板として、そ
の上に絶縁層としてプリプレグを重ね、さらに外層銅箔
を重ねて、内層回路と接続する経由穴をあけ、内層回路
と外層銅箔を接続するように、その経由穴内壁を金属化
し、最後に外層銅箔の不要な箇所をエッチング除去して
外層回路を形成するのであるが、その経由穴を、重ねた
外層銅箔とプリプレグと内層回路板を貫くように形成す
ると、その穴の箇所の裏面にも穴があき、その経由穴の
あいている箇所には配線を収容できず、あまり配線の収
容が効果的でない。

【０００４】そこで、このような経由穴を、必要な箇所
にだけ設ける方法として、ドリルで外層銅箔の上から、
内層回路に達するまで穴をあけ、そこで穴あけを停止
し、内層回路と外層銅箔を接続するように、その経由穴
内壁を金属化し、最後に外層銅箔の不要な箇所をエッチ
ング除去して外層回路を形成する方法と、さらに、外層
銅箔の経由穴となる箇所を、エッチング除去して開口部
を形成し、その開口部に露出しているプリプレグをレー
ザで蒸散し、内層回路に達する坑をあける方法（例え
ば、特公平８−３７７５５号）とが知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ドリルの直
径が小さくなると剛性や靱性が低下し、破損しやすく加
工が艱難になるという課題があり、レーザで穴あけを行
うことが必要となってくる。また、多層化する上でも、
従来の方法のうち、ドリルで途中まで経由穴をあける方
法では、ドリル加工機の深さ方向の精度が要求される
上、内層回路板等の厚さを精密に制御しなければなら
ず、特に、近年必要とされる穴径が０．２ｍｍ以下であ
るような場合に、製造が困難となる。したがって、小さ
な穴を必要とする場合でも、多層化する場合でも、レー
ザによる穴あけが必要となってくるのであるが、レーザ
を用いて穴を形成するときに、穴あけをする基板の場所
によって、穴あけの条件と仕上がり状態の関係が不安定
であり、同じ穴あけ条件で一枚の基板をあけることがで
きないという課題があった。

【０００６】本発明は、穴あけの条件と仕上がり状態の
関係が安定で、効率の良いプリント配線板の製造方法と
その方法によって製造されたプリント配線板を提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、以下のことを
特徴とする。 （１）銅張り積層板の銅箔の穴となる箇所をエッチング
して開口部を形成し、その開口部の露出した絶縁層を、
加熱しながら、レーザで蒸散・除去するプリント配線板
の製造法。 （２）内層回路と、絶縁層と、銅箔を重ね、加熱・加圧
して積層一体化した後、銅箔の穴となる箇所をエッチン
グして開口部を形成し、その開口部の露出した絶縁層
を、加熱しながら、レーザで蒸散・除去するプリント配
線板の製造法。 （３）（１）または（２）の方法によって製造されたプ
リント配線板。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の銅張り積層板または内層
回路板のコア材としては、ポリイミド、エポキシ樹脂、
ポリイミド等のプラスチックフィルム、ポリイミド、エ
ポキシ樹脂、ポリイミド等の樹脂をガラス不織布等基材
に含浸・硬化したもの等が使用できる。銅箔には、通常
の３５μｍの銅箔でもよいが、より精密な配線を必要と
する場合には、１〜２５μｍのものを用いることが好ま
しい。銅張り積層板は、未硬化のコア材に銅箔を重ね
て、加熱・加圧して積層一体化したものを用いるが、そ
の他にも、硬化させたコア材に接着剤を塗布し、銅箔を
重ねて加熱・加圧したものでもよい。さらには、硬化し
たコア材に無電解めっき用接着剤を塗布して、無電解め
っきによって薄く銅箔を形成したものでもよい。この場
合には、銅箔の厚さは、０．１〜５μｍにすることがで
き、より精密な配線を形成することができる。また、硬
化したコア材を、溶剤や強アルカリ性溶液あるいは強酸
性溶液で表面を粗面化し、その表面に、例えば塩化パラ
ジウムのようなめっき用触媒溶液を接触させ、無電解め
っきを行うこともできる。この無電解めっき用触媒は、
予めコア材中の樹脂に分散させておいて、粗面化したと
きに、その一部が表面に露出するように構成することも
できる。また、銅箔とコア材を接着する接着剤には、エ
ポキシ系接着剤またはポリイミド系接着剤等が使用でき
る。接着剤は、少なくともコア材の一方の面に必要であ
るが、内層回路板の反りを低減するためには、両面に塗
布するのが有効である。

【０００９】銅張り積層板や内層回路板に穴を設けるに
は、炭酸ガスレーザ、ＵＶ−ＹＡＧレーザ等、特に制限
されない。穴あけ条件は、めっき銅の厚さと接着剤の種
類及び接着剤の厚さにより調整しなければならず、実験
的に求めるのが好ましく、エネルギー量としては、０．
００１Ｗ〜１Ｗの範囲内であって、レーザ発振用の電源
をパルス状に印加し、一度に大量のエネルギーが集中し
ないよう制御しなければならない。この穴あけ条件の調
整は、コア材を貫通するか、内層回路板の内層回路に達
する穴があけられることと、穴径をできるだけ小さくす
るために、レーザ発振用の電源を駆動するパルス波形デ
ューティー比で１／１０００〜１／１０の範囲で、１〜
２０ショット（パルス）であることが好ましい。波形デ
ューティー比が１／１０００未満であると、穴をあける
のに時間がかかりすぎ効率的でなく、１／１０を越える
と照射エネルギーが大きすぎて穴径が１ｍｍ以上に大き
くなり実用的でない。ショット（パルス）数は、穴内の
接着剤が内層回路に達するところまで蒸発できるように
する数を実験的に求めればよく、１ショット未満では穴
があけられず、２０ショットを越えると、１ショットの
パルスの波形デューティー比が１／１０００近くであっ
ても穴径が大きくなり実用的でない。

【００１０】このようにして穴を形成した後に、穴内の
接着剤のかすを除去するためにデスミア処理を行う。こ
のデスミア処理は、一般的な酸性の酸化性粗化液やアル
カリ性の酸化性粗化液を用いることができる。例えば、
酸性の酸化性粗化液としては、クロム／硫酸粗化液があ
り、アルカリ性の酸化粗化液は過マンガン酸カリウム粗
化液等を用いることができる。接着剤を酸化性の粗化液
で粗化した後、絶縁樹脂表面の酸化性粗化液を化学的に
中和する必要があるが、これも一般的な手法を取り入れ
ることができる。例えば、クロム／硫酸粗化液を用いた
ときには、亜硫酸水素ナトリウム１０ｇ／ｌを用いて室
温で５分間処理し、また、過マンガン酸カリウム粗化液
を用いたときには、硫酸１５０ｍｌ／ｌと過酸化水素水
１５ｍｌ／ｌの水溶液に室温で５分間浸漬して中和を完
了させる等である。

【００１１】本発明では、このようなレーザで穴あけを
するときに、基板を加熱しながら行うことを特徴とす
る。このように加熱することで、レーザを照射したとき
の基板の温度上昇よりも高い温度に加熱していれば、加
工時の熱の拡散が起こらず、同じ条件で穴あけができる
ものである。したがって、このときの加熱温度は、連続
でレーザを照射したときに、その基板の温度が上昇する
最大値よりも高めにすることが好ましい。通常の穴あけ
条件では、約５０〜１００℃位なので、それよりも１０
℃位高い温度で加熱することが好ましい。ただし、レー
ザによる上昇温度よりも３０℃以上高い温度に設定する
と、温度により基板の寸法変化が大きくなる恐れがあ
る。

【００１２】本発明では、このようなレーザで形成する
穴の箇所の銅箔は、予めエッチング除去し、開口部を形
成しておかなければならない。このようなエッチング
は、通常のプリント配線板のエッチング作業と同時に、
エッチングレジストの形成、化学エッチング液のスプレ
ー噴霧によって行うことができる。

【００１３】

【実施例】実施例 厚さ１２μｍの銅箔を、コア材３である厚さ０．１ｍｍ
のガラス布エポキシプリプレグの両面に貼り合わせた両
面銅張り積層板として、ＭＣＬ−Ｅ−６７９Ｆ（日立化
成工業株式会社製、商品名）を用い、その表面に、厚さ
２５μｍのエッチングレジストフィルムであるＮＣＰ−
２２５（ニチゴーモートン株式会社製、商品名）をラミ
ネートし、銅箔１を残す箇所の形状に光を透過するフォ
トマスクを重ね、紫外線で露光し、現像液で現像して、
図１に示す形状のエッチングレジストを形成した。塩化
第二銅エッチング液をスプレー噴霧してエッチングし、
図２（ａ）に示すような開口部２を形成した。このとき
の、開口部２の直径は０．１５ｍｍとなるように形成し
た。このようにして作製した基板の開口部２に、図２
（ｂ）に示すように、レーザ光４を、デューティー比で
１／５０、５ショット、パルス幅１０μｓで、照射し、
コア材３に穴をあけた。このときに、基板の温度が８０
℃となるように加熱した。加熱しない状態での基板の上
昇温度は約７０℃であった。その結果、形成した穴の殆
どが、図２（ｃ）に示すような穴であり、どの穴も、図
２（ｄ）に示すような加工残りは発生しなかった。

【００１４】比較例 基板を加熱しなかった以外は、実施例と同様にして、穴
あけを行ったところ、１９６穴のうち、４穴に、図２
（ｄ）に示す加工残りが発生した。

【００１５】

【発明の効果】以上に説明したとおり、本発明によっ
て、穴あけの条件と仕上がり状態の関係が安定で、効率
の良いプリント配線板の製造方法とその方法によって製
造されたプリント配線板を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に用いたパターンを示す上面
図である。

【図２】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施例を説明す
るための断面図であり、（ｄ）は従来例を説明するため
の断面図である。

【符号の説明】

１．銅箔 ２．開口部 ３．コア材 ４．レーザ光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坪松 良明 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化成 工業株式会社下館事業所内 (72)発明者 井上 文男 茨城県つくば市和台48 日立化成工業株式 会社総合研究所内 (72)発明者 大畑 洋人 茨城県つくば市和台48 日立化成工業株式 会社総合研究所内 (72)発明者 阿波野 康彦 茨城県つくば市和台48 日立化成工業株式 会社総合研究所内 Ｆターム(参考） 4E068 AC01 AJ03 DA11 DB10 5E346 AA41 CC04 CC09 CC10 CC32 DD02 DD12 DD48 EE06 GG15 GG22 HH33

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】銅張り積層板の銅箔の穴となる箇所をエッ
   チングして開口部を形成し、その開口部の露出した絶縁
   層を、加熱しながら、レーザで蒸散・除去するプリント
   配線板の製造法。
2. 【請求項２】内層回路と、絶縁層と、銅箔を重ね、加熱
   ・加圧して積層一体化した後、銅箔の穴となる箇所をエ
   ッチングして開口部を形成し、その開口部の露出した絶
   縁層を、加熱しながら、レーザで蒸散・除去するプリン
   ト配線板の製造法。
3. 【請求項３】請求項１または２の方法によって製造され
   たプリント配線板。