JP2681851B2 - 多層プリント配線板の製造方法 - Google Patents

多層プリント配線板の製造方法

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政義 小宮
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  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多層プリント配線板の
製造方法に関し、特に接着性に優れた金属導体回路を形
成する多層プリント配線板の製造方法である。
【0002】
【従来の技術】近年の多層プリント配線板の製造におい
ては、工程の簡素化、回路パターンの高密度化に対応し
て、無電解めっきにより金属導体回路を形成する、いわ
ゆるアディティブ方式が用いられつつある。アディティ
ブ方式には基板上に無電解めっきのみで回路を形成する
フルアディティブ方式と、基板上に無電解めっきで薄い
金属導体回路を形成し、さらにその上に選択的に電気め
っきすることにより完全な金属導体回路を形成し、回路
以外の部分をソフトエッチングで除去するセミアディテ
ィブ方式とがある。
【0003】このようなアディティブ方式により金属導
体回路を多層構造で形成する際に得られる多層プリント
配線板の特性に影響を与える問題点の1つとして金属導
体回路とその回路間に形成される絶縁層との接着性が挙
げられ、従来より積層される金属導体回路と絶縁層との
間の接着性を向上させるために多くの提案が出されてい
る。例えば、絶縁層の表面に機械的研磨を施すことで絶
縁層の表面を粗面化してその上に形成される金属導体回
路との接着性を高める方法や絶縁層の表面を過マンガン
酸やクロム酸などの酸により化学的に粗面化する方法が
知られている。
【0004】しかしながら、上記した従来の方法では、
金属導体回路と絶縁層との接着性を実用範囲まで向上さ
せることはできず、回路パターンの高密度化が進む多層
プリント配線板の製造分野においてはこれまで以上に金
属導体回路と絶縁層との間の接着性を向上させる技術の
開発が強く望まれている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは多層プリ
ント配線板の製造において、金属導体回路と絶縁層との
接着性をより向上させる方法の提供を目的とし、鋭意研
究を重ねた結果、特定の紫外線硬化組成物から得られる
パターニングされた絶縁層表面をプラズマ処理したの
ち、無機酸により該絶縁層表面を粗面化することで、そ
の上に施される無電解めっきで形成される金属導体回路
との接着性を著しく向上できることを見いだし、本発明
をなすに至った。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は金属導体回路が
設けられた絶縁基板上の全面又はその一部に無機系固体
粉末を含有して成る紫外線硬化性組成物を塗布、パター
ニングして絶縁層を形成後、プラズマ処理を施し、無機
酸にて該絶縁層を粗面化、続いて無電解めっきを行うこ
とを特徴とする多層プリント配線板の製造方法である。
【0007】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
多層プリント配線板の製造方法は、図1にみるように銅
やアルミニウム等の金属導体回路2が形成されている紙
フェノール基板、ガラスエポキシ基板、ポリエステル基
板、ポリイミド基板などの絶縁基板1上の全部又は一部
に、図2のごとく無機酸に溶解又は分散する固体粉末を
含有する紫外線硬化性組成物3をロールコーター、カー
テンフローコーター、スクリーン印刷、スプレーコータ
ーなどで塗布、乾燥したのち、図3に示すように選択的
に紫外線を照射し、未照射部分を現像液を用いて除去す
ることで非めっき部が絶縁層4で覆われた基板を得る。
次いで得られた基板の全面をプラズマ処理したのち、塩
酸、硫酸、クロム酸、過マンガン酸などの無機酸中に浸
漬させることで絶縁層表面を粗面化し、そして図4に示
すごとく無電解銅めっき5を施すことで絶縁層と無電解
銅めっきにより形成される金属導体回路との接着性に優
れ、しかも小径の導通穴を有するプリント配線を得るこ
とができ、このような工程を繰り返し、金属導体回路を
積層すれば多層プリント配線板を製造することができ
る。
【0008】上記した本発明の製造方法において、無機
系固体粉末を含有する紫外線硬化性組成物としては、紫
外線の照射により硬化し、耐熱性に優れた絶縁性の被膜
を形成できるものであればよく、具体的にはクレゾール
ノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エ
ポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ビフェ
ニル型エポキシ樹脂及びそれらの臭素付加物から選ばれ
る少なくとも1種と不飽和塩基酸とを反応させて得られ
るエステル化樹脂と光重合開始剤とを含有するものが使
用でき、特にクレゾールノボラック型エポキシ樹脂とフ
ェノールノボラック型エポキシ樹脂から選ばれる少なく
とも1種と不飽和塩基酸との反応で得られるエステル化
樹脂と光重合開始剤とを含有するものが好ましく使用す
ることができる。この場合クレゾールノボラック型エポ
キシ樹脂はクレゾールとホルムアルデヒドから得られる
クレゾールノボラック樹脂にエピクロルヒドリンもしく
はメチルエピクロルヒドリンを反応させて得られ、また
同様にしてフェノールノボラック型エポキシ樹脂もフェ
ノールとホルムアルデヒドから得たフェノールノボラッ
ク樹脂にエピクロルヒドリンもしくはメチルエピクロル
ヒドリンを反応させて得ることができる。
【0009】上記クレゾールノボラック型エポキシ樹脂
および/またはフェノールノボラック型エポキシ樹脂と
反応する不飽和塩基酸としては、アクリル酸、メタクリ
ル酸、クロトン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸
モノプロピル、マレイン酸モノブチル、ソルビン酸など
があり、これらは単独でも2種以上組み合わせて用いて
もよい。
【0010】上記エポキシ樹脂と不飽和塩基酸との反応
に用いるエステル化触媒としては、ジエチルアミン塩酸
塩、ジエチルアミン酢酸塩、トリエチルアミンなどの2
級、3級アミン類が使用できる。
【0011】また光重合開始剤としては、例えばベンゾ
フェノン、4,4´−ジメチルアミノベンゾフェノン、
4,4´−ジエチルアミノベンゾフェノンなどのベンゾ
フェノン類、2−エチルアントラキノン、tert−ブ
チルアントラキノンなどのアントラキノン類、ベンゾイ
ンエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテルな
どのベンゾイソアルキルエーテル類、2,2−ジメトキ
シ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシ
アセトフェノン、2−クロロチオキサントン、ジエチル
チオキサントン、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオ
フェノン、4´−イソプロピル−2−ヒドロキシ−2−
メチルプロピオフェノンなどがあり、これらのうちの1
種または2種以上を前記エステル化樹脂に対し2〜10
重量%の範囲で配合するのが好ましい。
【0012】さらに本発明の製造方法で使用される紫外
線硬化性組成物には無機系固体粉末が配合されることを
必須要件とするが、このような固体粉末としては塩酸、
硫酸、硝酸、クロム酸、過マンガン酸などの無機酸に対
し可溶性に優れた無機系固体粉末が好ましく、例えばB
aO、BaSO、Ba(NO・HO、BaC
、CaO、Ca(OH)、CaSO、CaCO
、Mg(OH)、MgO、Mn(OH)、Sn
(OH)、Sn(SO、ZnO、Zn(OH)
、ZnCO、TiOなどを挙げることができる。
また無機酸に対し分散性を有する二酸化ケイ素、タル
ク、ケイ酸ジルコニウムなども用いることができる。
【0013】これらの無機系固体粉末は前記エステル化
樹脂100重量部に対し、20〜80重量部の範囲で配
合するのが好ましく、また平均粒径が20μm以下のも
のが好ましい。固体粉末の配合量及び平均粒径が、20
μmを超えたり、また配合量が80重量部を超える場
合、解像性が低下し、配合量が20重量部未満の場合、
接着性に優れた粗面化処理ができず、結果として金属導
体回路と絶縁層との接着性の低下を招くため好ましくな
い。
【0014】本発明の製造方法で用いられる上記の紫外
線硬化性組成物は有機溶媒に溶解または分散させた塗布
液の形で用いるのが実用的であり、このような有機溶媒
としては、エチレングリコールモノエチルエーテル、エ
チレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチ
レングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコー
ルモノブチルエーテルアセテート、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン、1,1,1−トリクロロ
エタン、トリクロロエチレンなどの1種または2種以上
を混合して用いることができる。
【0015】また、上記の紫外線硬化性組成物は金属導
体回路を有する絶縁基板上に塗布、乾燥し、選択的に紫
外線を照射したのち、紫外線の未照射部分を炭酸ナトリ
ウムや水酸化ナトリウムなどの無機アルカリ水溶液、第
4級アンモニウム塩やアミン類などの有機アルカリ水溶
液またトリクロロエタン、酢酸ブチル、キシレン、エチ
レングリコールモノブチルエーテルアセテートなどの有
機溶剤を現像液として溶解除去することでパターニング
された絶縁層を形成することができる。
【0016】また、上記の紫外線硬化性組成物には必要
に応じて、相容性のある樹脂、染料、顔料などの着色
剤、界面活性剤などを添加してもよい。
【0017】本発明の製造方法は、上記の紫外線硬化性
組成物より得られるパターニングされた絶縁層が形成さ
れた基板の全面にプラズマ処理が施されるが、ブラズマ
処理に使用されるガスとしてはOまたはCF、C
、C、C10、C12などのフッ化
炭化水素類とOとの混合ガスが使用でき、混合ガスを
用いた場合にはフッ化炭化水素類の含有量が1〜30容
量%、好ましくは2〜10容量%の混合ガスが用いられ
る。プラズマ処理の時間としては5〜20分間の範囲が
好ましく、また圧力は0.1〜100Torr、好まし
くは0.5〜3.0Torrの範囲でブラズマ処理する
のが望ましい。
【0018】本発明の製造方法は、プラズマ処理により
絶縁層表面に無機系固体粉末の一部を裸出させたのち、
無機酸により、その裸出した固体粉末を除去することで
絶縁層表面を特定の形状で粗面化させることができ、無
電解めっきによりその上に形成される金属導体回路との
接着性を向上させることができる。
【0019】
【発明の効果】本発明の多層プリント配線板の製造方法
では金属導体回路とその間に形成される絶縁層との接着
性を高めることができるため、めっき欠けや回路の断線
がおこらず、また回路間の絶縁性の優れた多層プリント
配線板を得ることができる。
【0020】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げ、本発明を具
体的に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定さ
れるものではない。
【0021】実施例1 クレゾールノボラック型エポキシ樹脂とアクリル酸と
を、エポキシ基1に対してアクリル酸0.2〜1.2
(当量)の割合で反応して得られた エステル化樹脂 70 重量部 トリスグリシジルイソシアヌレート 30 〃 イルガキユアー907(日本チバガイギー社製) 4 〃 ジエチルチオキサントン 2 〃 炭酸カルシウム(平均粒径0.7μm) 30 〃 エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート 100 〃 シリコン系消泡剤 0.5 〃 微粉末シリカ(平均粒径1.0μm) 1 〃 ジシアンジアミド 1.5 〃 以上を混合したものを、三本ロールミルで混練し、紫外
線硬化性組成物を得た。
【0022】次いで、この紫外線硬化性組成物を銅で金
属導体回路が形成されたガラスエポキシ基板上にロール
コーターで塗布したのち、80℃で30分間乾燥後、マ
スクを介して800mJ/mの紫外線を照射し、未照
射部分をトリクロロエタンで現像し、パターニングされ
た絶縁層が形成された基板を得た。次いで150℃で6
0分間加熱処理を施したのち、出力600w、圧力0.
8Torrの条件下の酸素プラズマで10分間処理し、
10重量%塩酸に1分間浸漬することで、絶縁層表面の
粗面化処理を行なったのち、パラジウム触媒液に5分間
浸漬後、2分間の無電解めっきを施し、さらに20分間
の電気銅めっきを行い、全面に銅めっき層を形成した。
次いで150℃で30分間の熱処理後、絶縁層と銅めっ
き層の接着強度(ピール強度)を測定した結果、1.0
kgであった。
【0023】実施例2 実施例1で使用したエステル化樹脂の水酸基にテトラヒ
ドロ無水フタル酸を反応させて得られた エステル化樹脂 80 重量部 クレゾールノボラック型エポキシ樹脂 20 〃 イルガキュアー907(日本チバガイギー社製) 4 〃 ジエチルチオキサントン 2 〃 炭酸マグネシウム(平均粒径5μm) 50 〃 エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート 30 〃 プロピレングリコールモノメチルエーテル 100 〃 以上を混合したものを、三本ロールミルで混練して得ら
れた紫外線硬化性組成物を用いた以外は、実施例1と同
様の操作により形成した基板の接着強度(ピール強度)
を測定した結果1.4kgであった。
【0024】比較例1 実施例1において、プラズマ処理を行わなかった以外は
同様の操作により形成された基板の接着強度(ピール強
度)を測定した結果0.05kgであった。
【0025】比較例2 実施例1において、プラズマ処理後の塩酸による処理を
行わなかった以外は同様の操作により形成された基板の
接着強度(ピール強度)を測定した結果0.3kgであ
った。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の多層プリント配線板の製造方法を説明
する工程図の第1段階、金属導体回路が形成された基板
の断面図である。
【図2】本発明の多層プリント配線板の製造方法を説明
する工程図の第2段階、図1に紫外線硬化性組成物を塗
布、乾燥した断面図である。
【図3】本発明の多層プリント配線板の製造方法を説明
する工程図の第3段階、紫外線照射、プラズマ処理、無
機酸処理した断面図である。
【図4】本発明の多層プリント配線板の断面図である。
【符号の説明】
1 絶縁基板 2 金属導体回路 3 紫外線硬化性組成物 4 絶縁層 5 無電解銅めっき

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属導体回路が設けられた絶縁基板上の
    全面又はその一部に、無機系固体粉末を含有して成る紫
    外線硬化性組成物を塗布、パターニングして絶縁層を形
    成後、プラズマ処理を施し、無機酸にて該絶縁層を粗面
    化、続いて無電解めっきを行うことを特徴とする多層プ
    リント配線板の製造方法。
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