JP2773715B2 - 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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康弘 岩崎
健志郎 福里
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寿郎 岡村
博義 横山
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内層回路と外層回路と
を非貫通導通穴によって接続される多層プリント配線板
の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のサブトラクト工法に基くプリント
配線板の製造方法を図3を用いて説明する。 (a)図は銅張り積層板21であり両側に銅箔22が接着
されている。(b)図に示す如く、銅張り積層板21の両
側をエッチング処理に内層回路23を形成し、次いで
(c)図に示す如く、内層回路23を形成した銅張り積層
板21の両面に、ガラスクロスを含むエポキシ樹脂を主
成分とする絶縁層24と銅張り積層板21との接着を良
好にするためのプライマー層30を形成する。
【0003】次にこのプライマー層30の上にガラスク
ロスを含むエポキシ樹脂を主成分とする絶縁層24を形
成する。次いで、(d)図 に示す如く、ガラスクロスを含
むエポキシ樹脂を主成分とする絶縁層24の上にエポキ
シ樹脂からなる接着剤層25を形成し、次に(e)図 に示
す如く、CO2レーザー又はYAGレーザーで非貫通穴
26を形成する。次いで非貫通穴26の内壁に附着した
スミアを除去するデスミア処理として、30〜40℃の
CrO3液中に非貫通穴26の形成を終った銅張り積層
板21を10〜20分浸漬後、CrO3液 より銅張り積
層板21を取り出して水洗いを行う作業を3回繰り返
す。
【0004】次にデスミア処理の終了した銅張り積層板
21に次工程で行う外層回路28形成の際の無電解銅め
っきを附着させるため、スズ−パラジウムコロイド触媒
に銅張り積層板21を浸漬して活性化するシーダー処理
を3回行う。次いでシーダー処理の終了した銅張り積層
板21の両側に形成された接着剤層25の上に外層回路
28を形成する以外の部分に銅めっきが附着しない様
(f)図に示す如くエポキシ樹脂からなるめっきレジスト
27を塗布し、次に無電解めっきにて外層回路28を形
成すると同時に非貫通穴26にめっきを行い非貫通導通
穴29を形成する。次に(g)図に示す如く、めっきレジ
スト27を除去し、プリント配線板を製造する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来のプリント配線板
の製造方法は、図3(e)図 に示す如く、非貫通穴26は
CO2レーザー又はYAGレーザーを用いる方法がある
が、従来使用しているCO2レーザーはパルス幅が10
-1〜100秒で長いものを使用していた。その理由は、
ガラスクロスを含むエポキシ樹脂を主成分とする絶縁層
24に含まれるガラスクロスの分解温度が635℃と高
いため、10-1〜100秒 とパルス幅の長いエネルギー
の大きなCO2レーザー を使用することによりガラスク
ロスを含むエポキシ樹脂を主成分とする絶縁層24の温
度が上昇して非貫通穴26の加工が容易になる反面、図
4に示す如く、ガラスクロスを含むエポキシ樹脂を主成
分とする絶縁層24が炭化し非貫通穴26の上面42お
よび内壁41にスミヤが発生しやすい。
【0006】このスミヤを処理するためのデスミア処理
として30〜40℃の CrO3液中に非貫通穴26を形
成した銅張り積層板21を10〜30分間浸漬後、Cr
3液より銅張り積層板21を取り出す作業を3回行っ
ているため、デスミア処理工程の時間短縮に限界があっ
た。また、CO2レーザー の有効最小穴径は100μm
と大きく100μmより有効最小穴径を小さく出来ない
ため従来品以上の配線板の高密度化がむずかしかった。
【0007】次にYAGレーザーを用いた非貫通穴26
をあける場合は、CO2レーザー に比較してスミアは少
いが、図5に示す如く、非貫通穴26の上面42および
内壁41にスミアが発生し、このスミアを処理するため
CO2レーザー と同様のデスミア処理を行わねばなら
ず、また有効最小穴径もCO2レーザー と同様100μ
mと大きかった。また、絶縁層としてガラスクロスを含
むエポキシ樹脂を主成分とする絶縁層24を使用してい
るため、次工程で行う外層回路28形成の際の無電解銅
めっきを附着させるため、スズ−パラジウムコロイド触
媒に銅張り積層板21を浸漬し活性化するシーダー処理
が3回必要であり、工数の低減には限界があった。ま
た、このシーダー処理を行ってもめっきの密着力が小さ
いため外層回路28の剥離等の不良が発生することが多
かった。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる問題点を
解決する手段として図1に示す如く、銅張り積層板21
をエッチングして内層回路23を形成し、この銅張り積
層板21の両側にプライマー層30を形成した後、プラ
イマー層30の上にめっき触媒としてパラジウム3〜1
0%からなるガラスクロスを含まず、かつめっき触媒入
りのエポキシ樹脂を主成分とする絶縁層51を形成し、
このガラスクロスを含まず、かつめっき触媒入りのエポ
キシ樹脂を主成分とする絶縁層51の上に接着剤層25
を形成し、図1(e)に示す如く、接着剤層25とガラ
スクロスを含まず、かつめっき触媒入りのエポキシ樹脂
を主成分とする絶縁層51およびプライマー層30を貫
通して内層回路23に達する非貫通穴26をパルス幅が
10−4〜10−8秒の短パルスCOレーザーを使用
してあけた後、外層回路28と非貫通穴26部分の無電
解銅めっきの附着をより完全にするため、スズ−パラジ
ウムコロイド触媒に銅張り積層板21を1回浸漬する。
【0009】次に 図1(f)図に示す如く、接着剤層25
の上に外層回路28を形成する以外の部分に銅めっきが
附着しない様にエポキシ樹脂からなるめっきレジスト2
7を塗布し、次いで無電解めっきにて外層回路28を形
成すると同時に非貫通穴26に銅めっきを行い非貫通導
通穴29を形成する。次いで 図1(g)図に示す如く、め
っきレジスト27を除去してプリント配線板を製造す
る。
【0010】本発明は前記の如く製作するため、 従来、絶縁層として分解温度が635℃と高いガラ
スクロスを含んだエポキシ樹脂を主成分とする絶縁層2
4の代りに分解温度が327℃と低いガラスクロスを含
まず、かつめっき触媒入りのエポキシ樹脂を主成分とす
る絶縁層51を用いることにより、エネルギーの小さな
パルス幅10−4〜10−8秒の短パルスCOレーザ
ーの使用が可能となり、短時間で非貫通穴26をあけら
れるためガラスクロスを含まず、かつめっき触媒入りの
エポキシ樹脂を主成分とする絶縁層51の温度上昇が少
なく炭化せずスミアが皆無となり、デスミア処理工程が
いらなくなった。
【0011】 また、絶縁層にめっき触媒としてパラ
ジウム3〜10%からなるガラスクロスを含まず、かつ
めっき触媒入りのエポキシ樹脂を主成分とする絶縁層5
1を使用することにより、スズ−パラジウムコロイド触
媒に浸漬して活性化(シーダー処理)は従来3回行って
いたのが1回で済むことになり大幅な工数の低減になる
とともに、外層回路28の接着力が向上した。 次に従来のパルス幅10−1〜10秒の短パルス
COレーザーを使用した有効最小穴径が100μmで
あったものが、パルス幅10−4〜10−8秒の短パル
スCOレーザーを用いることにより有効最小穴径が4
0μmとすることが出来、配線の高密度化が可能となっ
た。
【0012】なお絶縁層にはめっき触媒としてパラジウ
ム3〜10%からなるガラスクロスを含まず、めっき触
媒の入ったポリイミド樹脂からなる絶縁層を用いてもよ
い。
【0013】
【作用】本発明は、多層プリント配線板の工数の短縮や
配線板の高密度化を行うもので、内層回路23の両側に
プライマー層30を形成した後、このプライマー層30
の上にめっき触媒としてパラジウム3〜10%からなる
ガラスクロスを含まず、かつめっき触媒入りのエポキシ
樹脂を主成分とする絶縁層51を形成し、このガラスク
ロスを含まず、かつめっき触媒入りのエポキシ樹脂を主
成分とする絶縁層51の上にエポキシ樹脂からなる接着
剤層25を形成し、この接着剤層25とガラスクロスを
含まず、かつめっき触媒入りのエポキシ樹脂を主成分と
する絶縁層51およびプライマー層30を貫通して内層
回路23に達する非貫通穴26をパルス幅10−4〜1
−8秒の短パルスCOレーザーを使用してあけるも
ので、デスミア処理が不要になるとともに、スズ−パラ
ジウムコロイド触媒による活性化の工程が従来の3回か
ら1回になり工数の大幅低減が可能になった。また、非
貫通穴26の有効最小穴径を40μmとすることが出来
るため配線板の高密度化が可能となった。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の実施例は図1により説明
する。(a)図は めっき触媒入りガラスエポキシ樹脂銅張
り積層板21(日立化成株式会社商品名:MCL−E1
68)であり両面に銅箔22が接着されている。この銅
張り積層板21に (b)図に示す如く内層回路23を形成
する部分にエポキシ樹脂からなるパターンレジストを塗
布し、次にパターンレジストを塗布した銅張り積層板2
1を40〜60℃の塩化第2銅エッチング液に60〜1
20秒間浸漬した後、取出し水洗いを行い内層回路23
を形成する。
【0015】次いで内層回路23を形成した銅張り積層
板21の両側に(c)図に示す如く、プライマー層(日
立化成ポリマー株式会社商品名:HNP−1)を形成
し、このプライマー層30の上にパラジウム3〜10%
からなるガラスクロスを含まず、かつめっき触媒入りの
エポキシ樹脂を主成分とするエポキシ樹脂を主成分とす
る絶縁層51(日立化成ポリマー株式会社商品名:HR
−3)を形成する。なお、この絶縁層はパラジウム3〜
10%からなるガラスクロスを含まず、めっき触媒入り
のポリイミド樹脂を主成分とする絶縁層を使用してもよ
い。
【0016】次に、ガラスクロスを含まず、かつめっき
触媒入りのエポキシ樹脂を主成分とする絶縁層51の上
に(d)図に示す如く、外層回路28とガラスクロスを
含まず、かつめっき触媒入りのエポキシ樹脂を主成分と
する絶縁層51の接着強度を高めるため接着剤層25
(日立化成ポリマー株式会社商品名:HA−22)を形
成する。次いで、(e)図に示す如く、パルス幅が10
−4〜10−8秒のCOレーザー(住友重機工業株式
会社商品名:インパクトレーザー)を用いて接着剤層2
5とガラスクロスを含まず、かつめっき触媒入りのエポ
キシ樹脂を主成分とする絶縁層51およびプライマー層
30を貫通して内層回路23に達する非貫通穴26をあ
ける。
【0017】次に、非貫通穴26の内壁41に銅めっき
の附着をより完全にするため、スズ−パラジウムコロイ
ド触媒からなるシーダー液(日立化成工業株式会社商品
名HS−101B)に銅張り積層板21を1回浸漬する
シーダー処理を行った後、(f)図に示す如く、接着剤
層25の上に外層回路28を形成する以外の部分に銅め
っきが附着しない様にエポキシ樹脂からなるめっきレジ
スト27(日立化成工業株式会社商品名:SR−300
0)を塗布し、次いで無電解銅めっき(日立エーアイシ
ー株式会社商品名:CC−41無電解めっき)にて外層
回路28を形成すると同時に非貫通穴26に銅めっきを
行い非貫通導通穴29を形成する。次に、(g)図に示
す如く、エポキシ樹脂からなるめっきレジスト27を3
0〜40℃の温度で1〜3%のNaOH溶液に2〜3分
浸漬しめっきレジスト27を除去してなる多層プリント
配線板の製造方法。
【0018】
【発明の効果】本発明の多層プリント配線板は以上の様
に製造されるので以下に記載する特有な効果を奏する。 図2に示す如く、絶縁層として従来のガラスクロス
を含んだエポキシ樹脂を主成分とする絶縁層24の代り
に、ガラスクロスを含まず、かつめっき触媒入りのエポ
キシ樹脂を主成分とした絶縁層51を使用するため、分
解温度が635℃と高いガラスクロスを使用していない
ので、非貫通穴26をあけるためエネルギーの小さなパ
ルス幅10−4〜10−8秒の短パルスCOレーザー
を使用出来るため非貫通穴26の内壁41や非貫通穴上
面42にスミアが皆無となり、デスミア処理が不必要と
なった。
【0019】 絶縁層にパラジウム3〜10%からな
ガラスクロスを含まず、かつめっき触媒入りのエポキ
シ樹脂を主成分とする絶縁層51を使用するため、スズ
−パラジウムコロイド触媒に銅張り積層板21に浸漬を
行い活性化するシーダー処理を従来3回行っていたのが
1回で済む様になり大幅な工数低減になるとともに、外
層回路28の接着力が向上した。
【0020】 従来100μm以下の有効最小穴径を
製作するのが不可能であったが、本発明のパルス幅10
-4〜10-8秒の短パルスCO2レーザー を使用するた
め、有効最小穴径を40μmとすることが出来、プリン
ト配線板の高密度化が可能となった。なお、表1に本発
明の効果と従来例を一覧表にて示す。
【0021】 以下余白。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製造工程を示す断面図であり、(a)
図は、銅張り積層板の断面図。(b)図は、内層回路を
形成した断面図。(c)図は、内層回路上にプライマー
絶縁層を形成した断面図。(d)図は、絶縁層上に接着
剤層を形成した断面図。(e)図は、非貫通穴をあけた
断面図。(f)図は、めっきレジストおよび外層回路を
形成した断面図。(g)図は、本発明のプリント配線板
の断面図。
【図2】本発明の非貫通穴の形状を示す断面図。
【図3】従来品の製造工程を示す断面図であり、(a)
図は、銅張り積層板の断面図。(b)図は、内層回路を
形成した断面図。(c)図は、内層回路上にプライマー
層と絶縁層を形成した断面図。(d)図は、絶縁層上に
接着剤層を形成した断面図。(e)図は、非貫通穴を開
けた断面図。(f)図は、めっきレジストおよび外層回
路を形成した断面図。(g)図は、従来品のプリント配
線板の断面図。
【図4】従来品の非貫通穴をパルス幅10-1〜100
のCO2レーザーであけた形状を示す断面図。
【図5】従来品の非貫通穴をYAGレーザーをあけた形
状を示す断面図。
【符号の説明】
21…銅張り積層板 22…銅箔 23…内層回路 24…ガラスクロスを含むエポキシ樹脂を主成分とする
絶縁層 25…接着剤層 26…非貫通穴 27…めっきレジスト 28外層回路 29…非貫通導通穴 30…プライマー層 41…内壁 42…上面 51…ガラスクロスを含まず、かつめっき触媒入りのエ
ポキシ樹脂を主成分とする絶縁層
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H05K 3/00 H05K 3/00 N (72)発明者 岡村 寿郎 栃木県芳賀郡二宮町大字久下田1065 (72)発明者 横山 博義 栃木県芳賀郡二宮町大字久下田1065 (56)参考文献 特開 平6−13488(JP,A) 特公 昭47−15664(JP,B1) 特表 平2−500891(JP,A) 日本プリント回路工業会編「プリント 回路技術便覧」(昭62−2−28)日刊工 業新聞社 P.362−366 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H05K 3/46 H05K 3/00 B23K 26/00 - 26/18

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 銅張り積層板の両側の銅箔をエッチング
    して内層回路を形成した後、前記銅張り積層板の両側に
    ガラスクロスを含まず、かつめっき触媒入りのエポキシ
    樹脂またはポリイミド樹脂を主成分とする絶縁層を形成
    し、この絶縁層の前記内層回路に対応した部位にこの内
    層回路の表面に達する非貫通穴を短バルスCO レーザ
    ーであけ、この絶縁層上にめっき処理によって外層回路
    を形成するとともに、前記非貫通穴にめっき処理によっ
    て前記外層回路と内層回路とを接続する非貫通導通穴を
    形成したことを特徴とする多層プリント配線板の製造方
    法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の多層プリント配線板の製
    造方法において、短パルスCOレーザーが10−4
    10−8秒のパルス幅である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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