JP2007109706A - 多層プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】各種電子機器、通信機器等に用いられる多層プリント配線板の製造方法に関するものであり、配線パターンが基材との密着性に優れ、ファインパターン形成に適したものである。
【解決手段】第１の配線パターンが形成されたコア基板の表層に樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層に微細な銅の粗化粒子と銅箔層とからなる導体層を形成する工程と、前記微細な銅の粗化粒子が形成された銅箔層の表面から前記第１の配線パターンにまで至るビア穴を形成する工程と、デスミア処理により前記ビア穴の底のスミアを除去する工程と、前記導体層を、前記銅箔層１．０μｍ以下と前記微細な銅の粗化粒子とを残してソフトエッチングする工程と、前記ソフトエッチング後の樹脂層、銅箔層の表面およびビア穴に触媒を付与後、無電解銅めっき層を形成する工程を有する多層プリント配線板の製造方法である。
【選択図】図１

Description

本発明は、ブラインドビア構造を有し、基材と銅配線パターンの密着性（ピール強度）に優れ、微細パターンを形成するのに有利な多層プリント配線板の製造方法に関するものである。

従来、この種の多層プリント配線板の製造方法としては、例えば図５（ａ）〜（ｇ）あるいは図６（ｅ）〜（ｇ）に示されるような工程によって製造されている。

図５（ａ）〜（ｇ）を参照しながら説明する。

先ず、図５（ａ）に示すように第１の配線パターン１０１が形成されたコア基板１０２の表面にエポキシ樹脂からなる樹脂層１０３および裏面が微細な銅の粗化粒子１１４と銅箔層１０４からなる導体層を形成する。次にＵＶ−ＹＡＧレーザで銅箔層１０４に所望の穴を形成する。その後、炭酸ガスレーザで銅箔層の銅表面まで照射し、樹脂層にブラインドビアホール１０５を形成する（図５（ｂ））。次にレーザ加工したブラインドビアホール１０５の底の第１の配線パターン１０１の銅層に残っている樹脂スミア１０６を除去するためにデスミア処理を行う（図５（ｃ））。次に無電解銅めっきの前処理として、脱脂−コンディショニング、ソフトエッチング処理を行った後、触媒付与を行い無電解銅めっきのための核付けを行う。その後、無電解めっき液でブラインドビアホール１０５の中に無電解銅めっき層１０７を形成する（図５（ｄ））。

次に、通常の電解銅めっき（硫酸銅７０ｇ／Ｌ、硫酸２００ｇ／Ｌ、塩素イオン５０ｐｐｍ、添加剤適量添加）により表層およびビア内部に電解銅めっき層１０８を形成する（図５（ｅ））。

次に、表層に形成される第２の配線パターン１１０に応じてエッチングレジスト層１０９を形成（図５（ｆ））し、エッチングにより第２の配線パターン１１０を形成する（図５（ｇ））。上記の工程を繰り返し行い、多層のプリント配線板を製造することができる。

次に、図６（ｅ）〜（ｇ）を参照しながら説明する。

図５の工程（ａ）〜（ｄ）まで実施した後、ビアフィリング用の無電解銅めっき（硫酸銅２００ｇ／Ｌ、硫酸５０ｇ／Ｌ、塩素イオン５０ｐｐｍ、ビアフィリング用添加剤適量添加）により表層めっきおよびビア内部を銅めっきで充填し、電解銅めっき層１１１を形成する（図６（ｅ））。

次に、表層に形成される第２の配線パターン１１３に応じてエッチングレジスト層１１２を形成（図６（ｆ））し、エッチングにより第２の配線パターン１１３を形成する（図６（ｇ））。上記の工程を繰返し行い、多層のプリント配線板を製造することができる。

一方、ファインパターン形成を目的とした場合、前記従来例では、シード層に銅箔を使用しているため、シード層（銅箔）をエッチングする必要があり、パターン形成時のエッチングでシード層の厚み分をさらにエッチングする必要がある。そこで、図７（ａ）〜（ｇ）および図８（ｅ）〜（ｇ）の製造プロセスが提案されている。

図７（ａ）〜（ｇ）を参照しながら説明する。

先ず、図７（ａ）に示すように第１の配線パターン１２１が形成されたコア基板１２２の表面にエポキシ樹脂からなる樹脂層１２３および銅箔層（図示せず）を形成する。次にエッチングで前記銅箔層（図示せず）をエッチアウトし、樹脂表面に銅箔のレプリカによる樹脂表面の粗化部分（銅箔のこぶの跡）１２４を形成する。次に炭酸ガスレーザで所望の穴を形成するとともに炭酸ガスレーザを銅箔層の表面まで照射し、樹脂層にブラインドビアホール１２５を形成する（図７（ｂ））。次にレーザ加工したブラインドビアホール１２５の底の第１の配線パターン１２１の銅層に残っている樹脂スミア１２６を除去するためにデスミア処理を行う（図７（ｃ））。次に無電解銅めっきの前処理として、脱脂−コンディショニング、ソフトエッチング処理を行った後、触媒付与を行い無電解銅めっきのための核付けを行う。その後、無電解めっき液でブラインドビアホール１２５の中に無電解銅めっき層１２７を形成する（図７（ｄ））。

次に、通常の電解銅めっき（硫酸銅７０ｇ／Ｌ、硫酸２００ｇ／Ｌ、塩素イオン５０ｐｐｍ、添加剤適量添加）により表層およびビア内部に電解銅めっき層１２８を形成する（図７（ｅ））。

次に、表層に形成される第２の配線パターン１３０に応じてエッチングレジスト層１２９を形成（図７（ｆ））し、エッチングにより第２の配線パターン１３０を形成する（図７（ｇ））。上記の工程を繰り返し行い、多層のプリント配線板を製造することができる。

次に、図８（ｅ）〜（ｇ）を参照しながら説明する。

図７の工程（ａ）〜（ｄ）まで実施した後、ビアフィリング用の電解銅めっき（硫酸銅２００ｇ／Ｌ、硫酸５０ｇ／Ｌ、塩素イオン５０ｐｐｍ、ビアフィリング用添加剤適量添加）により表層めっきおよびビア内部を銅めっきで充填し、電解銅めっき層１３１を形成する（図８（ｅ））。

次に、表層に形成される第２の配線パターン１３３に応じてエッチングレジスト層１３２を形成（図８（ｆ））し、エッチングにより第２の配線パターン１３３を形成する（図８（ｇ））。上記の工程を繰り返し行い、多層のプリント配線板を製造することができる。

なお、この発明の出願に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１、非特許文献１が知られている。
特開２００３−０４６２４５号公報 沼倉研史；エレクトロニクス実装技術（（株）技術調査会），（Ｖｏｌ．２１Ｎｏ９）Ｐ７０−７３（２００５．９）

しかしながら、前記従来の製造方法図５（ａ）〜（ｇ）および図６（ｅ）〜（ｇ）ではシード層に銅箔があるためエッチングでパターン形成するとシード層（銅箔）分だけ多くエッチングする必要がありサイドエッチが大きく、Ｌ／Ｓ（線幅／線間）＝５０／５０μｍ以下のファインパターンの形成が困難であった。また、レーザによるビア加工でビア上部の銅箔部にドロスが発生し、電解銅めっき時に電流集中が起こり穴の上部にめっきが異常析出するという課題があった。

一方、図７（ａ）〜（ｇ）および図８（ｅ）〜（ｇ）ではシード層を無電解銅めっきで形成しているためシード層の厚みが０．１〜１μｍと非常に薄いためエッチング量が少なくてすみ、エッチングでパターン形成しても前記製造プロセスに比べ、銅箔をエッチングしなくて良い分サイドエッチが小さくてすむため、Ｌ／Ｓ＝５０／５０μｍ以下のファインパターンの形成が可能となった。しかし、このとき銅箔のレプリカによる樹脂表面の粗化部分（銅箔のこぶの跡）１２４にめっきを成長させ、アンカー効果でめっき皮膜と樹脂層との密着を得るのであるが、めっきで銅箔のレプリカによる樹脂表面の粗化部分（銅箔のこぶの跡）１２４をボイドなく埋めることは困難である。

また、デスミア処理により、銅箔のレプリカによる樹脂表面の粗化部分（銅箔のこぶの跡）１２４が浸食され、穴が大きくなったりするため、レプリカ粗化部分の樹脂がもろくなり、めっき皮膜と樹脂層との密着を得ることが困難であった。ピール強度を測定すると、通常の銅箔の目標値の半分以下であり（目標ピール強度：１ＫＮ／ｍ以上）、ブラインドビアホールの底のスミア除去を完全にするためにデスミア処理時間を延ばすと、粗化部分がさらに浸食され、さらにピール強度が劣化するという課題を有していた（（表１）参照）。

また、デスミア処理液が樹脂層と反応するために、早くデスミア処理液が劣化するという課題も有していた。

さらに配線パターンを形成後、銅箔のレプリカによる樹脂表面の粗化部分（銅箔のこぶの跡）に無電解めっきのためのパラジウム（Ｐｄ）触媒が残っており、配線パターンの後工程である無電解ニッケル−金めっき時にＰｄが核となって配線間にめっきが析出し、ブリッジを発生させるという課題を有していた。また、この残っているＰｄを除去するために、配線パターン形成時のエッチングを長くするとサイドエッチングで配線パターンが細り、ファインパターンの形成が困難であった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、低コストでファインパターンを形成し、しかもピール強度も強い多層プリント配線板の製造方法を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明は第１の配線パターンが形成されたコア基板の表層に樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層に微細な銅の粗化粒子と銅箔層とからなる導体層を形成する工程と、前記導体層の表面から前記第１の配線パターンにまで至るビア穴を形成する工程と、デスミア処理により前記ビア穴の底のスミアを除去する工程と、前記導体層を、前記微細な銅の粗化粒子と前記銅箔層の厚み１．０μｍ以下とを残してソフトエッチングする工程と、前記ソフトエッチング後の樹脂層、導体層の表面およびビア穴に触媒を付与後、無電解銅めっき層を形成する工程と、前記無電解銅めっき層上に電解銅めっきにより表層およびビア内部に電解銅めっき層を形成する工程と、表層に形成される第２の配線パターンに応じてエッチングレジスト層を形成する工程と、エッチングにより第２の配線パターンを形成する工程とを備えていることを特徴とする多層プリント配線板の製造方法である。これにより、銅箔層で形成した樹脂層との密着強度（ピール強度）を保持することができるとともに、サイドエッチングによるパターンの細りもなく、ファインパターンを容易に形成することができる。

本発明の製造方法は従来の製造方法を検討する中で、前記微細な銅の粗化粒子が形成された銅箔層のレプリカによる樹脂表面の粗化部分（微細な穴）を有効に使うことにある。つまり、デスミア処理が終わるまで微細な銅の粗化粒子が形成された銅箔層を残すことにより、樹脂表面に形成された銅箔層によるレプリカ形状をデスミア処理による樹脂エッチングから形状を守ることができる。

さらに、次工程のソフトエッチング工程で銅箔層の表層のみエッチングし、前記導体層を、前記微細な銅の粗化粒子と前記銅箔層の厚み１．０μｍ以下とを残してエッチングすることにより、レプリカ形状（樹脂表面の粗化部分）の中の銅箔層による銅を残す。このことにより、従来例のようにめっきで銅箔層のレプリカで形成された粗化部を銅めっきで埋めることによるボイドの発生もなく、銅箔層で形成した樹脂層との密着強度（ピール強度）を保持することができるとともに、銅箔層がほとんどなく、殆ど無電解めっき層のみのためのパターン形成あるいは無電解銅めっき層よりなるシード層エッチング時のサイドエッチングによるパターンの細りもなく、ファインパターンを容易に形成することができる。また、レーザビア加工で発生する銅箔層のドロスも同時に除去することができ、ビア内部のめっき析出性を良好にすることができる。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１の多層プリント配線板の製造方法の具体的な実施形態について、本発明の特に請求項１，３，８〜１３に記載の発明について、図１（ａ）〜（ｈ）を参照しながら説明する。

先ず、図１（ａ）に示すように、第１の配線パターン１が形成されたコア基板２の表層に、裏面が微細な銅の粗化粒子３と銅箔層４とからなる導体層と、無機フィラー入りのエポキシ樹脂（６０μｍ厚）接着フィルムを１３０℃で真空ラミネートする。その後、真空プレスで１８０℃、１時間加圧、加熱し銅箔層４、樹脂層５を形成する。樹脂層５に無機フィラーを入れることにより、樹脂層５に剛性を与え、部品実装性を高めると共に、レーザの加工性が向上する。

次に炭酸ガスレーザを第１の配線パターン１の銅表面まで照射し、銅箔層４及び樹脂層５に所望のブラインドビアホール（φ８０μｍ）７を形成する。本発明では、銅箔層４の銅表面を粗化し炭酸ガスレーザ光を吸収できる表面状態で加工する（黒化処理等他の方法でも良い）。加工条件としては、パルス幅１μｓｅｃ、出力３ｍｊで２ショットが最適である。一方、炭酸ガスレーザの光の波長は銅表面での吸収が殆どないため、第１の配線パターン１の銅層の表面で加工は止まる（図１（ｂ））。

次に、レーザ加工したブラインドビアホール７の樹脂表面及びブラインドビアホールの底の第１の配線パターン１の銅箔層上のレーザ加工残渣である樹脂スミア８を除去するためにデスミア処理を行う。デスミア処理としては、エチレングリコールモノブチルエーテルと水酸化ナトリウムを加えた溶液で樹脂成分を膨潤させた後、レーザ加工残渣である樹脂スミア８を除去するために過マンガン酸カリウムと水酸化ナトリウムを加えた溶液で樹脂成分をエッチングし、酸で中和する（図１（ｃ））。

次に、銅箔表面を脱脂液でコンディショニングし、本発明の主要な工程である過硫酸ナトリウムと硫酸からなるソフトエッチング液で、銅箔層４を１．０μｍ以下と微細な銅の粗化粒子３とを残して前記導体層をエッチング除去することによりアンカー部９を形成し、その後、硫酸でブラインドビアホールの底の第１の配線パターン１の銅箔層上を活性化する（図１（ｄ））。

次に、無電解銅めっきの前処理として、プリディップし、パラジウム（Ｐｄ）、すず（Ｓｎ）コロイド溶液からなるキャタリストで触媒（Ｐｄ−Ｓｎ）を付着し、アクセレータ液ですずを除去し、無電解銅めっきを行うための核（Ｐｄ）付けを行う。その後、無電解銅めっき液で樹脂層５上及びブラインドビアホール７の中に無電解銅めっき層（０．１〜１μｍ）１０を形成する（図１（ｅ））。

次に、通常の電解銅めっき（硫酸銅７０ｇ／Ｌ、硫酸２００ｇ／Ｌ、塩素イオン５０ｐｐｍ、添加剤適量添加）により表層およびビア内部に電解銅めっき層（１５μｍ厚）１１を形成する（図１（ｆ））。

ここで、樹脂層５がガラス繊維入りの場合、レーザ加工による穴壁にガラス繊維の突出が見られる。このような基板については、電解めっきの給電電流に通常の直流の代わりに、正電流と負電流を交互に与えることにより、突出部に電流が集中し、突出部にめっき析出が異常に起こることをなくすことができる。

これは、直流めっきでは突出部分が他の部分に比べ、高電流密度部になるため不均一なめっきになることがある。そこで、負電流により、高電流密度部のめっきが厚く付きすぎた部分のみ剥離する、あるいは負電流により促進剤の吸着が抑制され、析出速度が遅くなることによりバランスよくめっきを析出することができる。

次に、表層に形成される第２の配線パターン１３に応じてエッチングレジスト層１２を形成（図１（ｇ））し、エッチングにより第２の配線パターン１３を形成する（図１（ｈ））。上記の工程を繰り返し行い、多層のプリント配線板を製造することができる。

上記の工程を実施することにより、Ｐｄが残留することなくエッチング時間を短縮することができ、サイドエッチングによる配線の細りを抑えることができ、Ｌ／Ｓ＝２５／２５μｍ以下の配線を形成することができた。また、ブラインドビアホール７にもドロスの影響を受けず良好なめっきを行うことができ、表層の配線である第２の配線パターン１３と下層の配線である第１の配線パターン１との電気的接続は良好であった。

また、基材と銅配線の密着性（ピール強度）は銅箔とほぼ同等の値を得ることができる（（表１）参照）。

また、レーザビア加工による大きなドロスが発生した場合、レーザ加工後、ドロス除去エッチングを過酸化水素と硫酸からなるエッチング液を用い、スプレー方式でエッチング、その後、デスミア処理を行うことにより、前記プロセスの効果がさらに向上する。

また、本発明のソフトエッチング工程に、過硫酸ナトリウムと硫酸からなるエッチング液、過酸化水素と硫酸からなるエッチング液のいずれかのエッチング液でエッチングすることにより、銅箔層のアンカー部に銅箔層の銅を残してのエッチング制御が可能である。さらには、スプレー方式のエッチングよりディッピング方式によるエッチングの方がよりアンカー部に銅を残す管理範囲が広くなる。

さらに、本発明によれば、電子機器の用途により樹脂の種類を自由に選ぶことができる。通常の電子機器については、コストの点からエポキシ樹脂が良く、耐熱性が要求される用途では、ビスマレイミド−トリアジン樹脂（ＢＴ）、ポリイミド樹脂が良く、高周波領域ではポリイミド樹脂、ポリエーテルスルフォン、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、シアネートエステル、液晶ポリマーが適していることがわかった。さらにレーザ加工性を向上させるためには、無機フィラーを入れることが重要であり、また、半導体実装あるいはチップ部品実装に対しては、部品と基板の熱膨張率を近づけ、基板強度を向上させるという点から無機フィラー、ガラス繊維、アラミド繊維を樹脂層に入れることにより実装信頼性が飛躍的に向上する。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の多層プリント配線板の製造方法の具体的な実施形態について、本発明の特に請求項５，６に記載の発明について、図２（ｆ）〜（ｈ）を参照しながら説明する。

実施の形態１で説明した図１の工程（ａ）〜（ｅ）まで実施した後、ビアフィリング用の電解銅めっき（硫酸銅２００ｇ／Ｌ、硫酸５０ｇ／Ｌ、塩素イオン５０ｐｐｍ、ビアフィリング用添加剤適量添加）により表層めっきおよびビア内部を銅めっきで充填し、電解銅めっき層２０（表層膜厚３０μｍ）を形成する（図２（ｆ））。

次に、表層に形成される第２の配線パターン２２に応じてエッチングレジスト層２１を形成（図２（ｇ））し、エッチングにより第２の配線パターン２２を形成する（図２（ｈ））。上記の工程を繰り返し行い、多層のプリント配線板を製造することができる。

上記の工程を実施することにより、Ｐｄが残留することなくエッチング時間を短縮することができるとともに、サイドエッチングによる配線の細りを抑えることができ、Ｌ／Ｓ＝４０／４０μｍ以下の配線を形成することができた。また、ブラインドビアホール７にもドロスの影響を受けず内部にめっきで銅を充填することができ表層の配線である第２の配線パターン２２と下層の配線である第１の配線パターン１との電気的接続は良好であった。

また、基材と銅配線の密着性（ピール強度）は銅箔とほぼ同等の値を得ることができる（（表１）参照）。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３の多層プリント配線板の製造方法の具体的な実施形態について、本発明の特に請求項２，４に記載の発明について、図１（ａ）〜（ｅ）及び図３（ｆ）〜（ｈ）を参照しながら説明する。

先ず、図１（ａ）〜（ｅ）まで実施した後、無電解銅めっき層１０の上に表層に形成される第２の配線パターン３２（線幅／線間（Ｌ／Ｓ）＝１５／１５μｍ）に応じてめっきレジスト層３０を形成する。この場合、めっきレジスト層３０のスペースが第２の配線パターン３２となるため逆パターンでめっきレジスト層３０を形成する（図３（ｆ））。

次に通常の電解銅めっき液（硫酸銅７０ｇ／Ｌ、硫酸２００ｇ／Ｌ、塩素イオン５０ｐｐｍ、添加剤適量添加）に浸漬し、空気撹拌を行いながら、めっき浴温２５℃、陰極電流密度３Ａ／ｄｍ²でめっき層（１５μｍ）３１を形成する（図３（ｇ））。

次に、めっきレジスト層３０を剥離し、硫酸−過酸化水素系のエッチング液でめっきレジスト層３０の下にあった無電解銅めっき層１０をエッチングする。上記の工程を繰り返し行い、多層のプリント配線板を製造することができる（図３（ｈ））。

なお、別の電解銅めっき液（硫酸銅２００ｇ／Ｌ、硫酸５０ｇ／Ｌ、塩素イオン５０ｐｐｍ、ビアフィリング用添加剤（高分子系化合物からなるポリマー成分、硫黄系化合物からなるプライトナー成分、含窒素系化合物からなるレベラー成分）を適量添加）に浸漬し、空気撹拌を行いながら、めっき浴温２５℃、陰極電流密度１Ａ／ｄｍ²でめっきを行うと、電解銅めっき層３１のビア部分に銅を充填することができる（図示せず）。ポリマー成分は塩素イオンとの相互作用により陰極界面（無電解銅めっき層１０表面）に単分子膜を形成し銅の析出を幅広く抑制する。一方ブライトナー成分は電析反応を促進する作用があり、めっき皮膜に光沢性と柔軟性を与える。また、レベラー成分は凸部に多く、凹部に少なく吸着する。つまり、ブラインドビアホール７の上及び無電解銅めっき層１０表面は液の流れが速くレベラー成分が吸着し易くなり、ビアの底は液の流れが遅くなりレベラー成分の付着が少ない。レベラー成分は電析反応を抑制するので、レベラー成分の付着の多い表面へのめっきは抑えられ、ビア底へのめっきの析出が優先され、ブラインドビアホール７が埋められていくが表面は銅の析出が遅いため、ブラインドビアホール７への銅の析出と第２の配線パターン３２の同時形成が可能となる（図示せず）。

ここで、樹脂層５がガラス繊維入りの場合、レーザ加工による穴壁にガラス繊維の突出が見られる。このような基板については、電解めっきの給電電流に通常の直流の代わりに、正電流と負電流を交互に与えることにより、突出部に電流が集中し、突出部にめっき析出が異常に起こることをなくすことができる。

上記の工程を実施することにより銅のエッチング量がほぼ無電解銅めっき層の厚み（１μｍ厚以下）であり、実施形態の１及び２の電解銅めっき部分よりもエッチングする銅の厚さが小さいためよりファインな配線を形成することができる（Ｌ／Ｓ＝１５／１５μｍ）。

また、ブランドビアホール７にもドロスの影響を受けずビア内部にめっきで銅を充填することができ表層の配線である第２の配線パターン３２と下層の配線である第１の配線パターン１との電気的接続は良好であった。

また、基材と銅配線の密着性（ピール強度）は銅箔とほぼ同等の値を得ることができる（（表１）参照）。

（実施の形態４）
本発明の実施の形態４の多層プリント配線板の製造方法の具体的な実施形態について本発明の特に請求項７に記載の発明について、図４（ａ）〜（ｉ）を参照しながら説明する。

先ず、図４（ａ）に示すように第１の配線パターン４１が形成されたコア基板４２の表層に無機フィラー入りのガラス繊維基材エポキシ樹脂プリプレグからなる樹脂層４３と裏面に微細な銅の粗化粒子４４が形成された銅箔層４５を載置し、真空プレスで１８０℃、１時間加圧、加熱し銅箔層４５、樹脂層４３を形成する。樹脂層４３にガラス繊維４６及び無機フィラー（図示せず）を入れることにより樹脂層４３に剛性を与え、より部品実装性を高めることができる。

次に炭酸ガスレーザを第１の配線パターン４１の銅表面まで照射し、銅箔層４５及び樹脂層４３に所望のブラインドビアホール（φ１００μｍ）４８を形成する。本発明では、銅箔層４５の銅表面を黒化処理し、炭酸ガスレーザ光を吸収できる表面状態で加工した。一方、炭酸ガスレーザの光の波長は銅表面での吸収が殆どないため、第１の配線パターン４１の銅層の表面で加工は止まる（図４（ｂ））。

次に、レーザ加工でビア周辺に発生した銅箔上のドロス４７を除去するために、３５％過酸化水素濃度３５〜４５ｇ／Ｌ、硫酸濃度９５〜１０５ｇ／Ｌ、銅濃度２８〜３２ｇ／Ｌのエッチング液を用いて、温度３０℃でスプレーエッチング装置にて、銅箔が１μｍ以上残る条件でドロス４７のエッチングを行った。

次に、レーザ加工したブラインドビアホール４８の樹脂表面及びブラインドビアホール４８の底の第１の配線パターン４１の銅箔層上のレーザ加工残渣である樹脂スミア４９を除去するためにデスミア処理を行う。デスミア処理としては、エチレングリコールモノブチルエーテルと水酸化ナトリウムを加えた溶液で樹脂成分を膨潤させた後、レーザ加工残渣である樹脂スミア４９を除去するために過マンガン酸カリウムと水酸化ナトリウムを加えた溶液で樹脂成分をエッチングし、酸で中和する（図４（ｃ））。次に、銅箔表面を脱脂液でコンディショニングし、本発明の主要な工程である過酸化水素と硫酸からなるソフトエッチング液で微細な銅の粗化粒子４４が形成された銅箔層４５が１．０μｍ以下で少なくとも微細な銅の粗化粒子４４で形成されたアンカー部５０を残す程度までエッチング除去し、その後、硫酸でブラインドビアホール４８の底の第１の配線パターン４１の銅箔層上を活性化する（図４（ｄ））。

次に、無電解銅めっきの前処理として、プリディップし、パラジウム、すずコロイド溶液からなるキャタリストで触媒（Ｐｄ−Ｓｎ）を付着し、アクセレータ液ですずを除去し、無電解銅めっきを行うための核（Ｐｄ）付けを行う。その後、無電解銅めっき液で樹脂層４３上及びブラインドビアホール４８の中に無電解銅めっき層（０．１〜１μｍ）５１を形成する（図４（ｅ））。

次に、硫酸銅濃度が低濃度の硫酸銅電解銅めっき液（硫酸銅５０ｇ／Ｌ、硫酸１８０ｇ／Ｌ、塩素イオン５０ｐｐｍ、添加剤適量添加）により表層およびビア内部に第１の電解銅めっき層５２を２〜１０μｍ形成する（図４（ｆ））。

次に、硫酸銅濃度が高濃度の硫酸銅電解銅めっき液（硫酸銅２００ｇ／Ｌ、硫酸５０ｇ／Ｌ、塩素イオン５０ｐｐｍ、ビアフィリング用添加剤（高分子系化合物からなるポリマー成分、硫黄系化合物からなるプライトナー成分、含窒素系化合物からなるレベラー成分）を適量添加）に浸漬し、空気撹拌を行いながら、めっき浴温２５℃、陰極電流密度１Ａ／ｄｍ²でめっきを行うと、第２の電解めっき層５３のビア部分に銅をボイドの発生なく充填できる（図４（ｇ））。その後前記めっき層の表層部に形成される第２の配線パターン５５に応じてエッチングレジスト層５４を形成（図４（ｈ））し、エッチングにより第２の配線パターン５５を形成する（図４（ｉ））。上記の工程を繰り返し行い、多層のプリント配線板を製造することができる。

硫酸銅濃度が低濃度の硫酸銅電解銅めっき液としては、硫酸銅濃度が３０〜１２０ｇ／Ｌ、硫酸銅濃度が高濃度の硫酸銅電解銅めっき液としては、硫酸銅濃度が１５０〜２２０ｇ／Ｌが効果的であった。

ガラス繊維を含む基材において、レーザ加工によるガラス繊維４６のビア内への突き出し、あるいはデスミア処理によるビア内樹脂のエッチングによるガラス繊維４６の突き出しなど、ビアの穴壁が粗面となり、ビアフィリング時にボイドの発生が起こり易い。本発明は、このようなビア内の粗な状態において、硫酸銅濃度の低い通常の硫酸銅めっき液であらかじめ第１の電解銅めっき層５２である２〜１０μｍの銅皮膜を形成した後、第２の電解銅めっき層５３を硫酸銅濃度の高いビアフィリング用硫酸銅めっき液でビアフィリングすることによりボイドの発生がなくビア内部へ銅を充填することを可能とした。

上記の工程を実施することにより、ブラインドビアホール４８はレーザ加工によるドロス４７の影響及び基材中のガラス繊維４６の突き出しの影響をなくすことができ、ビア内部のボイド発生もなく銅を充填することができ表層の配線である第２の配線パターン５５と下層の配線である第１の配線パターン４１との電気的接続は良好であった。また、サブトラクティブ法によるエッチング時間を短縮することができ、サイドエッチングによる配線の細りを抑えることができ、Ｌ／Ｓ＝５０／５０μｍ以下の配線を形成することができた。基材と銅配線の密着性（ピール強度）は銅箔とほぼ同等の値を得ることができる。

以上のように、本発明にかかる多層プリント配線板の製造方法は銅配線と樹脂層との密着性（ピール強度）が１ＫＮ／ｍ以上で、Ｌ／Ｓ＝５０／５０μｍ以下のファインパターンが形成可能となり、各種電子機器、通信機器等の配線基板の製造方法として有用である。

本発明の実施の形態１における多層プリント配線板の製造工程を示す工程断面図 本発明の実施の形態２における多層プリント配線板の製造工程を示す工程断面図 本発明の実施の形態３における多層プリント配線板の製造工程を示す工程断面図 本発明の実施の形態４における多層プリント配線板の製造工程を示す工程断面図 従来技術による多層プリント配線板の製造工程を示す工程断面図 従来技術による多層プリント配線板の製造工程を示す工程断面図 従来技術による多層プリント配線板の製造工程を示す工程断面図 従来技術による多層プリント配線板の製造工程を示す工程断面図

符号の説明

１ 第１の配線パターン
２ コア基板
３ 微細な銅の粗化粒子
４ 銅箔層
５ 樹脂層
７ ブラインドビアホール
８ 樹脂スミア
９ アンカー部
１０ 無電解銅めっき層
１１ 電解銅めっき層
１２ エッチングレジスト層
１３ 第２の配線パターン
２０ 電解銅めっき層
２１ めっきレジスト層
２２ 第２の配線パターン
３０ めっきレジスト層
３１ 電解めっき層
３２ 第２の配線パターン
４１ 第１の配線パターン
４２ コア基板
４３ （ガラス繊維基材エポキシ樹脂プリプレグからなる）樹脂層
４４ 微細な銅の粗化粒子
４５ 銅箔層
４６ ガラス繊維
４７ ドロス
４８ ブラインドビアホール
４９ 樹脂スミア
５０ アンカー部
５１ 無電解めっき層
５２ 第１の電解銅めっき層
５３ 第２の電解銅めっき層
５４ エッチングレジスト層
５５ 第２の配線パターン

Claims (13)

1. 第１の配線パターンが形成されたコア基板の表層に樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層に微細な銅の粗化粒子と銅箔層とからなる導体層を形成する工程と、前記導体層の表面から前記第１の配線パターンにまで至るビア穴を形成する工程と、デスミア処理により前記ビア穴の底のスミアを除去する工程と、前記導体層を、前記微細な銅の粗化粒子と前記銅箔層の厚み１．０μｍ以下とを残してソフトエッチングする工程と、前記ソフトエッチング後の樹脂層、導体層の表面およびビア穴に触媒を付与後、無電解銅めっき層を形成する工程と、前記無電解銅めっき層上に電解銅めっきにより表層およびビア内部に電解銅めっき層を形成する工程と、表層に形成される第２の配線パターンに応じてエッチングレジスト層を形成する工程と、エッチングにより第２の配線パターンを形成する工程とを備えていることを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
2. 第１の配線パターンが形成されたコア基板の表層に樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層に微細な銅の粗化粒子と銅箔層とからなる導体層を形成する工程と、前記導体層の表面から前記第１の配線パターンにまで至るビア穴を形成する工程と、デスミア処理により前記ビア穴の底のスミアを除去する工程と、前記導体層を、前記微細な銅の粗化粒子と前記銅箔層の厚み１．０μｍ以下とを残してソフトエッチングする工程と、前記ソフトエッチング後の樹脂層、導体層の表面およびビア穴に触媒を付与後、無電解銅めっき層を形成する工程と、前記無電解銅めっき層上に形成される第２の配線パターンに応じてめっきレジスト層を形成する工程と、前記無電解銅めっき層に給電し、電解銅めっきにより第２の配線層およびビア内部に電解銅めっき層を形成する工程と、めっきレジスト層を除去する工程と、めっきレジスト層の直下にある前記無電解銅めっき層をエッチング除去する工程とを備えることを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
3. 第１の配線パターンが形成されたコア基板の表層に樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層に微細な銅の粗化粒子と銅箔層とからなる導体層を形成する工程と、前記導体層の表面から前記第１の配線パターンにまで至るビア穴を形成する工程と、デスミア処理により前記ビア穴の底のスミアを除去する工程と、前記導体層を、前記微細な銅の粗化粒子と前記銅箔層の厚み１．０μｍ以下とを残してソフトエッチングする工程と、前記ソフトエッチング後の樹脂層、導体層の表面およびビア穴に触媒を付与後、無電解銅めっき層を形成する工程と、前記無電解銅めっき層上に給電電流が正電流、負電流を交互に与える電解銅めっきにより、表層およびビア内部に電解銅めっき層を形成する工程と、表層に形成される第２の配線パターンに応じてエッチングレジスト層を形成する工程と、エッチングにより第２の配線パターンを形成する工程とを備えていることを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
4. 第１の配線パターンが形成されたコア基板の表層に樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層に微細な銅の粗化粒子と銅箔層とからなる導体層を形成する工程と、前記導体層の表面から前記第１の配線パターンにまで至るビア穴を形成する工程と、デスミア処理により前記ビア穴の底のスミアを除去する工程と、前記導体層を前記微細な銅の粗化粒子と前記銅箔層の厚み１．０μｍ以下とを残してソフトエッチングする工程と、前記ソフトエッチング後の樹脂層、導体層の表面およびビア穴に触媒を付与後、無電解銅めっき層を形成する工程と、前記無電解銅めっき層上に形成される第２の配線パターンに応じてめっきレジスト層を形成する工程と、前記無電解銅めっき層上に給電電流が正電流、負電流を交互に与える電解銅めっきにより、表層およびビア内部に電解銅めっき層を形成する工程と、めっきレジスト層を除去する工程と、めっきレジスト層の直下にある前記無電解銅めっき層をエッチング除去する工程とを備えることを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
5. 第１の配線パターンが形成されたコア基板の表層に樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層に微細な銅の粗化粒子と銅箔層とからなる導体層を形成する工程と、前記導体層の表面から前記第１の配線パターンにまで至るビア穴を形成する工程と、デスミア処理により前記ビア穴の底のスミアを除去する工程と、前記導体層を前記微細な銅の粗化粒子と前記銅箔層の厚み１．０μｍ以下とを残してソフトエッチングする工程と、前記ソフトエッチング後の樹脂層、導体層の表面およびビア穴に触媒を付与後、無電解銅めっき層を形成する工程と、前記無電解銅めっき層上に電解銅めっきにより表層めっきおよびビア内部に銅を充填するめっき工程と、表層に形成される第２の配線パターンに応じてエッチングレジスト層を形成する工程と、エッチングにより第２の配線パターンを形成する工程とを備えていることを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
6. 第１の配線パターンが形成されたコア基板の表層に樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層に微細な銅の粗化粒子と銅箔層とからなる導体層を形成する工程と、前記導体層の表面から前記第１の配線パターンにまで至るビア穴を形成する工程と、デスミア処理により前記ビア穴の底のスミアを除去する工程と、前記導体層を、前記微細な銅の粗化粒子と前記銅箔層の厚み１．０μｍ以下とを残してソフトエッチングする工程と、前記ソフトエッチング後の樹脂層、導体層の表面およびビア穴に触媒を付与後、無電解銅めっき層を形成する工程と、前記無電解銅めっき層上に形成される第２の配線パターンに応じてめっきレジスト層を形成する工程と、前記無電解銅めっき層に給電し、電解銅めっきにより第２の配線層およびビア内部に銅を充填する工程と、めっきレジスト層を除去する工程と、めっきレジスト層の直下にある前記無電解銅めっき層をエッチング除去する工程とを備えることを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
7. 前記電解銅めっき工程において、硫酸銅濃度が低濃度の硫酸銅めっき液で２〜１０μｍめっき後、硫酸銅濃度が高濃度の硫酸銅めっき液でビア穴内への銅の充填を行うことを特徴とする請求項５または６に記載の多層プリント配線板の製造方法。
8. 前記第１の配線パターンに至るビア形成をレーザで加工した後、前記微細な銅の粗化粒子が形成された銅箔層のレーザ加工により発生したドロスを除去するドロスエッチング工程後、デスミア処理により前記ビア穴の底のスミアを除去する工程を行うことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の多層プリント配線板の製造方法。
9. 前記ドロスエッチング工程が、過酸化水素と硫酸とからなるエッチング液を用い、スプレーエッチングを行うことを特徴とする請求項８に記載の多層プリント配線板の製造方法。
10. ソフトエッチング工程に用いるエッチング液が、過硫酸ナトリウムと硫酸からなるエッチング液、過酸化水素と硫酸からなるエッチング液のいずれかのエッチング液でソフトエッチングすることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の多層プリント配線板の製造方法。
11. 樹脂層がエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルスルフォン、ビスマレイミド−トリアジン樹脂、ポリフェニレンエーテル、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルイミド、シアネートエステル、液晶ポリマーの少なくとも１種類の樹脂層からなることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の多層プリント配線板の製造方法。
12. 樹脂層に無機フィラーを混入させていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の多層プリント配線板の製造方法。
13. 樹脂層がガラス繊維、アラミド繊維の少なくとも１種類の繊維に樹脂を含浸させたものからなっていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の多層プリント配線板の製造方法。

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