JP2001347598A

JP2001347598A - 炭酸ガスレーザー孔あけに適した銅張板及びそれを用いた高密度プリント配線板

Info

Publication number: JP2001347598A
Application number: JP2000169031A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Ikeguchi; 信之池口; Sadahiro Kato; 禎啓加藤
Original assignee: Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Current assignee: Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Priority date: 2000-06-06
Filing date: 2000-06-06
Publication date: 2001-12-18

Abstract

(57)【要約】【課題】銅箔表面を摩擦しても剥落するこ
とのない炭酸ガスレーザーを直接照射すると貫通孔及び
／又はブラインドビア孔をあけることができる銅箔表面
処理層を得、それを用いて高密度プリント配線板を得
る。【解決手段】少なくとも片面に金属処理層を設
けた両面処理銅箔を熱硬化性樹脂組成物層の少なくとも
外層に該金属処理層側が表層のシャイニー面となるよう
に配置し、加熱、加圧下に積層成形した銅張板におい
て、金属処理層が該加熱により銅と合金化していること
を特徴とする炭酸ガスレーザー孔あけに適した銅張板、
及び該銅張板を使用して作製されたプリント配線板。【効果】直接炭酸ガスレーザーを照射して
貫通孔及び／又はビア孔をあけることができる合金層を
設けた銅張板及び該銅張板を使用して、合金層の剥落に
よる不良品発生のない高密度のプリント配線板を作成す
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、少なくとも片面に
金属処理層を設けた両面処理銅箔を熱硬化性樹脂組成物
層の少なくとも外層に該金属処理層側が表層のシャイニ
ー面となるように配置し、加熱、加圧下に積層成形して
得られた銅張板に関する。さらに詳しくは、該金属処理
層は、銅張板作製時の加熱、加圧により銅との合金を形
成できる層である。この銅との合金層は炭酸ガスレーザ
ーを直接銅箔面に照射したときに小径の貫通孔及び／又
はブラインドビア孔を形成できる特性を有する層であ
る。この銅張板を用いて炭酸ガスレーザーで小径の孔を
あけて作成した高密度プリント配線板は、小型、軽量の
半導体プラスチックパッケージ、マザーボード等として
の使用に適している。

【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プリント配線板表層の銅箔には、表
面処理を施したものは使用されていなかった。又、孔加
工において、貫通孔はメカニカルドリルによるドリリン
グ等であけていた。近年、ますます孔径が小さくなって
きており、0.15mmφ以下の孔径での設計が実施されてき
ている。しかしながら、このような小径の孔をあける場
合、加工速度が遅い等の欠点があり、生産性、作業性等
に問題のあるものであった。

【０００３】ブラインドビア孔は、事前に孔あけする位
置の銅箔をエッチング除去してから、低エネルギーの炭
酸ガスレーザーで孔を形成していた。この工程は、エッ
チングフィルムのラミネート接着、露光、現像、エッチ
ング、フィルム剥離工程などがあって時間を要し、作業
性等に問題があった。また、銅箔の表面を酸化して黒色
酸化銅層を設け、この上から炭酸ガスレーザーを照射し
てブラインドビア孔をあける技術も提案されている。こ
の場合、銅箔表面の黒色酸化銅層は摩擦等により剥離し
易く、この剥離部分にレーザーを照射しても孔があかな
いという問題があり、不良品の発生し易いものであっ
た。

【０００４】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
を貫通する孔を形成しようとする技術も提案されてい
る。この場合、内層銅箔の位置ズレ、上下のランドと孔
との間に隙間を生じ、接続不良、及び表裏のランドが形
成できない等の欠点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の問題
点を解決した、炭酸ガスレーザーを直接銅箔上に照射し
て孔あけできる両面処理銅箔を熱硬化性樹脂組成物層の
少なくとも外層に積層した銅張板を提供する。更にはこ
の銅張板の銅箔シャイニー面上に炭酸ガスレーザーを直
接照射して小径の貫通孔及び／又はブラインドビア孔を
形成した高密度のプリント配線板を提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、炭酸ガスレー
ザーを直接銅箔面上に照射して孔あけできる銅箔表面処
理層を有する両面処理銅箔付き銅張板に関する。この銅
箔表面処理層は、好適には、ニッケル又はニッケルとコ
バルトであり、積層成形して銅と合金化したものは多少
の表面摩擦では剥落しないという特性を有する。この銅
箔表面処理層は銅箔の外層面に施された金属処理層が、
加熱、加圧下に積層成形された時に銅と合金を形成する
金属処理であり、この合金層は炭酸ガスレーザーによる
孔あけを容易とするものである。銅箔表面に設ける金属
層としては、特に限定はないが、加熱時に銅と合金化し
て炭酸ガスレーザーをその合金処理上に直接照射して孔
を形成できるものであればよい。好適にはニッケル又は
ニッケルとコバルト金属の層である。このシャイニー面
となる金属層面側とは反対側の面には一般に公知の銅箔
マット面処理が施されている。このマット面には、もち
ろん上記のニッケル金属処理等も使用できる。これらの
処理層は、錆等の発生による変質を避けるために、表面
に防錆処理を行う。この処理は、特に限定はないが、好
ましくはクロム酸化物、クロム酸化物と亜鉛及び／又は
亜鉛酸化物との混合皮膜を形成する。この銅箔を用いた
銅張板は、この金属層面側の銅箔上から炭酸ガスレーザ
ーを直接照射すると、小径の貫通孔及び／又はブライン
ドビア孔を容易にあけることが可能である。このため事
前に銅箔をエッチング除去するなどの時間を節約できる
とともに、高速で小径の孔が効率的に作成できる。炭酸
ガスレーザーの出力としては、好ましくは10〜60mJから
選ばれたエネルギーの炭酸ガスレーザーを直接銅箔の上
から照射して孔径80〜180μmの貫通孔及び／又はブライ
ンドビア孔を形成する。加工後、孔部には銅箔のバリが
発生する。機械的研磨でバリをとることもできるが、寸
法変化等の点から、薬液によるエッチングが好適であ
る。孔あけ後に薬液を吹き付けて表層の銅箔の一部をエ
ッチング除去すると同時に銅箔バリをもエッチング除去
する。

【０００７】銅箔バリのエッチング除去後、銅メッキで
メッキアップして得られる両面銅張板の表裏に回路形成
を行い、定法にてプリント配線板とする。表裏の回路を
細密にするためには、表裏層の銅箔を2〜7μm、好まし
くは3〜5μmとする。こうすることにより、回路のショ
ートやパターン切れ等の不良の発生もなく、高密度のプ
リント配線板を作成することができる。更には、加工速
度はドリルであける場合に比べて格段に速く、生産性も
良好で、経済性にも優れているものが得られた。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明は、炭酸ガスレーザーを直
接銅箔面上に照射して孔を形成できる銅の合金層を少な
くともシャイニー面側に有する両面処理銅箔を使用した
銅張板に関する。この両面処理銅箔は、少なくとも外層
側に金属処理層、好適にはニッケル又はニッケルとコバ
ルトの金属層を設けたものである。反対面の樹脂と接着
するマット面は、上記金属処理層を含む、一般に公知の
銅箔表面処理層を設けたものである。好適には、ニッケ
ル等の金属処理層を設けた両面処理銅箔の、金属処理層
を設けたシャイニー面を外側にして連続的或いは不連続
に銅張板或いは多層板としたものである。金属処理層は
銅張板作製時の加熱により、銅と合金を形成し、この合
金層が表面を摩擦しても炭酸ガスレーザーの直接照射に
よる孔あけを不良品を発生することなく可能ならしめ
る。

【０００９】このようにして得られた銅張板、多層板
は、表面に多少の摩擦を加えても剥落することのない合
金層が設けられており、剥落による不良品を生じること
なく、銅箔上への炭酸ガスレーザーの直接照射による小
径の孔あけができる。孔あけ後、表裏及び内層の銅箔の
バリが発生するが、この場合、高圧でエッチング液を吹
き付けるか、吸引して孔内を通し、内外層の銅箔のバリ
を溶解除去する。その後、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。

【００１０】本発明で使用する両面銅箔処理は、少なく
ともシャイニー面である外層側に、炭酸ガスレーザーを
照射して孔あけ可能な金属処理、好適にはニッケル又は
ニッケルとコバルトとからなる金属処理層を設けたもの
である。金属処理層面とは反対側の、銅張板の樹脂と接
着するマット面は、一般に公知の銅箔板用処理を施した
ものを使用する。もちろん、コバルト処理、亜鉛処理、
ニッケル金属処理又はニッケル合金処理等が含まれる。
例えば、銅箔表面に銅-コバルト-ニッケルのメッキによ
る粗化処理後、コバルト処理或いはコバルト-ニッケル
メッキ処理を施したものが使用される。この樹脂側に使
用される銅箔面には数μmの凹凸が形成されている。
又、この両面処理銅箔の表層の、好適にはニッケル金属
処理又はニッケルとコバルト処理が施された面は、凹凸
があっても無くても良いが、その後の薬液による薄銅化
処理を考えると、凹凸はできるだけ小さい方が好まし
い。このような処理を施した後、変色、錆等を防ぐため
にクロム酸化合物の単独皮膜処理、クロム酸化物と亜鉛
及び／又は亜鉛酸化物との混合皮膜処理等、一般に公知
の防錆処理を施すのが好ましい。その後、必要に応じ
て、シランカップリング剤処理が施される。両面処理銅
箔の銅箔の厚みは、好適には厚さ3〜12μmの電解銅箔の
両面を処理したものが使用される。内層板としては厚さ
9〜35μmが好適に使用される。銅箔は、圧延銅箔、電解
銅箔いずれも使用可能であるが、電解銅箔がプリント配
線板用としては好ましい。

【００１１】本発明の両面処理銅箔を使用して作成され
る銅張板は、少なくとも１層以上の銅の層が存在する銅
張板、多層板であり、熱硬化性樹脂組成物層としては、
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、剛性の点からは、ガラス布基材を使用したものが好
ましい。又、高密度の回路を作成する場合、張り合わせ
る表層の銅箔は、最初から薄いものを使用できるが、好
適には、9〜12μmの厚い銅箔を積層成形しておいて、炭
酸ガスレーザーなどで孔加工後、表層の銅箔をエッチン
グ液で2〜7μm、好適には3〜5μmまで薄くして、銅メッ
キして使用する。

【００１２】本発明の両面処理銅箔付き銅張板、多層板
は、積層成形時にＢステージシートを置き、その外側に
両面処理銅箔の金属処理層面側が外側を向くように配置
するか、Ｂステージ樹脂付き両面処理銅箔を配置し、そ
の外側にステンレス板を使用して、加熱、加圧、好まし
くは真空下に積層成形し、片面銅張板、両面銅張板とす
る。加熱後には、表層のニッケル又はニッケルとコバル
トの金属層は銅と少なくとも一部が合金化している。
又、内層板を使用し、必要により銅箔表面に化学処理を
施し、その外側にＢステージシートと銅箔、又はＢステ
ージ樹脂付き銅箔を配し、同様に積層成形する。もちろ
ん、連続的に内層板に加熱ロールで加圧下に張り付け、
その後、後熱硬化する方法等も使用できる。

【００１３】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
挙げられる。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、ポリベンザゾールの繊維等が挙
げられる。これらは、混抄でも良い。ポリイミドフィル
ム等のフィルム類も使用可能である。

【００１４】本発明で使用される銅張板の樹脂として
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。内
層板に使用する樹脂も同様である。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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号公報に
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。

【００１９】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。

【００２０】本発明に使用する熱硬化性樹脂組成物の中
に、絶縁性無機充填剤を添加できる。特に炭酸ガスレー
ザー孔あけ用としては、孔の形状を均質にするために10
〜80重量%、好ましくは、20〜70重量%添加する。絶縁性
無機充填剤の種類は特に限定はない。具体的には、タル
ク、焼成タルク、水酸化アルミニウム、カオリン、アル
ミナ、ウオラストナイト、合成雲母等が挙げられ、１種
或いは２種以上を配合して使用する。球状、不定形、針
状の１種又は２種以上の形状のものが組み合わせて使用
される。

【００２１】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。

【００２２】本発明の両面処理銅箔の処理された外層と
なるシャイニー面側に、金属箔、フィルム等の保護シー
トを付着して使用することができる。金属箔としては、
アルミニウム、鉄、ステンレス等が使用される。又、フ
ィルムとしては、耐熱性のあるポリエステルフィルム、
フッ素樹脂フィルム、4-メチルペンテン-1フィルム等が
好適に使用される。

【００２３】炭酸ガスレーザーで貫通孔及び／又はブラ
インドビア孔をあける場合、直接炭酸ガスレーザービー
ムを銅箔面上に照射して銅箔を加工して孔あけを行う。
炭酸ガスレーザーの波長は、9.3〜10.6μmが使用され
る。エネルギーは、好適には10〜60mJで、所定パルス照
射して孔あけする。貫通孔及び／ビア孔をあける場合、
最初から最後まで同一エネルギーを照射して孔あけする
方法、エネルギーを途中で高くするか、低くして孔あけ
する方法、いずれの方法でも良い。

【００２４】本発明の炭酸ガスレーザーでの孔あけにお
いて、孔周囲に銅箔のバリが発生する。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02-25090、同02-59337、同02-60189、同02-1
66789、同03-25995、同03-60183、同03-94491、同04-19
9592、同04-263488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、同時に
銅箔の表面の一部をもエッチング除去し、暑さ２〜７μ
ｍ好適には厚さ３〜５μmとすることにより、その後の
銅メッキされた銅箔に細密なパターンを形成でき、高密
度のプリント配線板とすることができる。

【００２５】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、貫通孔
あけ後に樹脂層と金属板を剥離する。孔あけは連続的に
も行うことができる。この場合、銅張シートは空中に浮
かした状態で連続的に流しながら炭酸ガスレーザーで孔
あけを行うのが好ましい。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。孔あけにおいては、もち
ろんエキシマレーザー、YAGレーザー等も使用できる。
又、各レーザーの併用も可能である。更には、メカニカ
ルドリルの併用も可能である。

【００２９】

【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。

【００３０】実施例１ 2,2-ビス(4-シアナトフェニル)プロパン700部、1,4-ジ
シアナトベンゼン200部、ビス(4-マレイミドフェニル)
メタン100部を150℃に熔融させ、撹拌しなが5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100
1、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:ESCN220F、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、日本タルク<株>、
平均粒子径4μm)1000部、水酸化アルミニウム（平均粒
子径３μｍ）1000部、及び黒色顔料8部を加え、均一撹
拌混合してワニスAを得た。このワニスA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(at
170℃)102秒、ガラス布含有量50重量%のプリプレグＢを
作成した。

【００３１】厚さ９μmの電解銅箔のシャイニー面に厚
さ3μmのニッケル金属処理を施した電解銅箔を上記プリ
プレグ４枚の上下に置き、その外側に厚さ1.5mmのステ
ンレス板を配置し、200℃、20kgf/cm²、30mmHg以下の真
空下に2時間積層成形して両面銅張積層板Ｃを得た。一
方、ポリビニルアルコールを水に溶解した樹脂を厚み50
μmのアルミニウム箔の片面に塗布し、110℃で20分乾燥
して、厚さ20μmの塗膜を有するバックアップシートＤ
を作成した。

【００３２】両面銅張板Ｃの表面を布で１０回摩擦した
後、下側にバックアップシートＤを置き、１００℃の加
熱ロールで、線圧３kgf/cmにて貼り付けた後、この上側
から径100μmの孔を50mm角内に900個直接炭酸ガスレー
ザーで、パルス発振で出力１３mJにて6ショット照射し
て、70ブロックの貫通孔をあけた。下側のバックアップ
シートを除去し、ＳＵＥＰ液を高速で吹き付けて、表裏
のバリを溶解除去すると同時に、表層の銅箔を4μmまで
溶解した。銅メッキを15μm付着させた後、既存の方法
にて回路(ライン/スペース＝50/50μm)、ハンダボール
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。

【００３３】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-エチルー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との混合溶剤に
溶解し、均一に攪拌混合してワニスＥとした。このワニ
スＥを厚さ100μm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48重量%のプリプレグ
Ｆ、厚さ50μm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31重量%のプリプレグＧを作
成した。

【００３４】このプリプレグＦを１枚使用し、上下に一
般の12μmの電解銅箔を置き、190℃、20kgf/cm² 、30mm
Hg以下の真空下で積層成形し、両面銅張積層板Ｈを得
た。この板の表裏に回路を形成し、黒色酸化銅処理を施
した後、この板の上下にプリプレグＧを各１枚配置しそ
の両外側に、厚さ１２μｍの銅箔のシャイニー面にニッ
ケルコバルト金属層を厚さ１．５μmとなるように施し
た電解銅箔を配置し、同様に積層成形して４層板Ｉを作
成した。この４層板の表面を布で１０回こすった後、こ
の板の下側に上記バックアップシートＤを配置して100
℃、5kgf/cmの加熱ロールで張り合わせた。この上側か
ら、炭酸ガスレーザーの出力10mJで4ショット照射して
孔径120μmの貫通孔をあけた。又、出力12mJで2ショッ
ト照射して孔径90μmのブラインドビア孔をあけた。こ
の板の全体をSUEP処理を施して銅箔バリを溶解除去する
と同時に銅箔の厚さを3μmまで溶解除去した後、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。

【００３５】比較例１実施例１の銅張板作成において、一般の銅箔を用いて作
成した銅張板を用い、炭酸ガスレーザーで同一条件で孔
あけを行なったが、孔はあかなかった。

【００３６】比較例２実施例１において、ニッケル金属処理を施していない一
般の銅箔を使用して積層成形し、銅張積層板を作成し、
この表面に黒色酸化銅処理を施し、その後この表面を布
で１０回こすって処理を研削し、その上から実施例１と
同一条件で炭酸ガスレーザーを照射したが、孔は殆どあ
かなかった。

【００３７】比較例３エポキシ樹脂（商品名：エピコート5045、油化シェルエ
ポキシ<株>製）2,000部、ジシアンジミド70部、２ーエ
チルー４−メチルイミダゾール2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、更に実
施例１の絶縁性無機充填剤を800部加え、攪拌混合して
均一分散してワニスを得た。これを厚さ100μmのガラス
織布に含浸、乾燥して、ゲル化時間140秒、ガラス含有
量52重量%のプリプレグＪ、厚さ50μmのガラス織布に含
浸して、ゲル化時間180秒、ガラス布含有量３３重量%の
プリプレグＫを得た。このプリプレグＪを２枚使用し、
両面に一般の12μm電解銅箔を配置し、180℃、20kgf/cm
²、30mmHg以下の真空下に積層成形して両面銅張積層板L
を得た。この銅張積層板Ｌの表裏に回路を形成し、黒色
酸化銅処理を施し、この上下にプリプレグＫを各１枚配
置し、その両外側に一般の電解銅箔を置き、積層成形し
て４層板とした。メカニカルドリリングにて150μmの貫
通孔を形成した。ビア孔をあけるために30mJの出力の炭
酸ガスレーザーを銅箔面上に直接照射したが、孔は形成
できなかった。SUEP処理を行わずに、銅メッキを施し、
同様にプリント配線板とした。評価結果を表１に示す。

【００３８】比較例４実施例２において、両面銅張積層板Ｈ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、その両外側にプリプレグＧを
各１枚置き、その外側に一般の12μmの電解銅箔を配置
し、実施例２と同一条件で積層成形して４層銅張板とし
た。この多層板を用い、貫通孔を形成する表裏面の位置
に孔径100μmの孔を銅箔をエッチング除去してあけた。
この表面から炭酸ガスレーザーで、出力15mJで4ショッ
ト照射して貫通孔をあけた。後は比較例３と同様にして
SUEP処理を行わずに、デスミア処理を１回行い、銅メッ
キを15μm施し、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。

【００３９】表１項目実施例比較例 1 2 2 3 4 貫通孔形成（%） 100 100 6 100 100 表裏ランド銅箔と孔との隙間（μm） 0 0 ー 0 22 内層銅箔と孔との位置ズレ（μm）ー 0 ーー 36 パターン切れ及びショート（個） 0/200 0/200 ー 52/200 55/200 ガラス転移温度（℃） 210 160 ー 139 160 スルーホール・ヒートサイクル試験（％） 100 サイクル 1.1 1.3 ー 1.6 3.9 300 サイクル 1.3 1.7 ー 1.8 6.5 孔あけ加工時間（分） 19 13 ー 630 ー耐マイグレーション性(HAST)(Ω) 常態 5x10¹¹ ーー 1x10¹¹ ー 200hrs. 7x10 ⁸ < 10 ⁸ 500hrs. 6x10 ⁸ ー 700hrs. 4x10 ⁸ 1000hrs. 2x10 ⁸

【００４０】＜測定方法＞ 1)表裏孔位置の隙間及び貫通孔形成数孔径100μｍ（炭酸ガスレーザー）又は150μm（メカニ
カルドリル）の孔を900孔１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−及びメ
カニカルドリルで孔あけを行い、１枚の銅張板に63,000
孔をあけるに要した時間、表裏のランド用銅箔と孔との
ズレ、及び内層銅箔とのズレの最大値を示した。又、孔
は全て拡大鏡を使用して形成数を調べた。 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孔にランド径250μm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、300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）孔径100μm（炭酸ガスレーザー）又は150μm（メカニカ
ルドリリング）の銅メッキされた貫通孔をそれぞれ表裏
交互に１個ずつつなぎ、このつないだもの２組が孔壁間
150μmで平行になるようにして、合計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、平行に配列した貫通孔壁間の絶縁抵抗を測定した。

【００４１】

【発明の効果】本発明の銅張板によれば、銅箔表面に金
属処理層を設け、銅箔と熱硬化性樹脂組成物層とを加
熱、加圧下に積層成形して銅張板を作製する際に、金属
処理層と銅とを合金化することにより、銅箔表面処理を
こすっても容易に剥落しない合金層を設けることができ
た。これにより炭酸ガスレーザービームを直接照射し
て、孔径80〜180μmの貫通孔及び／又はブラインドビア
孔を銅張板に形成する際に、炭酸ガスレーザ−の吸収を
容易とする銅箔表面処理層の剥離による不良品の発生が
なく孔を形成することができた。またメカニカルドリリ
ングに比べて格段に加工速度が速く、生産性について大
幅に改善でき、又、その後、孔部に発生した銅箔バリを
溶解除去すると同時に、銅箔の表面の一部を溶解し、2
〜7μm、好適には3〜5μmとすることにより、その後の
銅メッキによるメッキアップにおいても、細密パターン
を形成することができ、高密度のプリント配線板を作成
することができる。

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）Ｃ０８Ｌ 101/00 Ｃ０８Ｌ 101/00 Ｈ０５Ｋ 3/00 Ｈ０５Ｋ 3/00 Ｎ 3/26 3/26 ＢＦ // Ｂ２３Ｋ 101:42 Ｂ２３Ｋ 101:42 Ｆターム(参考） 4E068 AF00 CA02 CF01 CF03 DA11 DB14 4F100 AA00C AA00H AA19C AA19H AB15A AB15B AB16A AB16B AB17A AB17B AB31A AB31B AC10C AC10H AG00C AK01C AK24C AK53C AL05C BA03 BA06 BA10A BA10B BA13 CA23C DH01C EJ82C GB43 JB13C JG04C JG04H JL01 JL02 YY00C 4J002 AA021 BH021 CD021 CD051 CD061 CD171 CD181 CH071 CM021 CP051 DE146 DJ006 DJ036 DJ046 DJ056 FD016 GF00 GQ01 5E343 AA07 AA12 BB24 BB67 CC21 DD76 EE13 EE34 EE52 GG08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも片面に金属処理層を設けた両
面処理銅箔を熱硬化性樹脂組成物層の少なくとも外層に
該金属処理層側が表層のシャイニー面となるように配置
し、加熱、加圧下に積層成形した銅張板において、金属
処理層が該加熱により銅と合金化していることを特徴と
する炭酸ガスレーザー孔あけに適した銅張板。
【請求項２】金属処理層が、ニッケル又はニッケルと
コバルトであることを特徴とする請求項１記載の炭酸ガ
スレーザー孔あけに適した銅張板。
【請求項３】熱硬化性樹脂組成物が、多官能性シアン
酸エステルモノマー、該シアン酸エステルプレポリマー
を必須成分とする樹脂組成物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孔あけに適した銅
張板。
【請求項４】熱硬化性樹脂組成物中に、絶縁性無機充
填剤が１０〜８０重量％配合されていることを特徴とす
る請求項１，２，又は３記載の炭酸ガスレーザー孔あけ
に適した銅張板。
【請求項５】炭酸ガスレーザーエネルギーの１０〜６
０ｍＪから選ばれたエネルギーを請求項１〜４のいずれ
かに記載の銅張板の銅箔の上に直接照射して、孔径８０
〜１８０μｍの貫通孔及び／又はブラインドビア孔を形
成して作成されることを特徴とするプリント配線板。
【請求項６】炭酸ガスレーザーで孔あけ後、孔部に発
生した銅箔バリを薬液で溶解除去すると同時に表層の銅
箔の一部を溶解除去することを特徴とする請求項５記載
のプリント配線板。