JP3219396B2 - 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Info
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Description
板の製造方法に関するものである。
板の材料は、低誘電率、低誘電正接であることが求めら
れるようになってきている。そのためパッケージ基板の
材料は、セラミックから樹脂へとその主流が移りつつあ
る。
れる多層プリント配線板は、セミアディティブ法等によ
り製造されており、コアと呼ばれる0.5〜1.5mm
程度のガラスクロス等で補強された樹脂基板の上に、銅
等による導体回路と層間樹脂絶縁層とを交互に積層する
ことにより作製される。この多層プリント配線板の層間
樹脂絶縁層を介した導体回路間の接続は、バイアホール
等により行われている。
は、例えば、特開平4−55555号公報等に開示され
た方法により製造されている。すなわち、まず、銅箔が
貼り付けられた銅貼積層板に貫通孔を形成し、続いて無
電解銅めっき処理を施すことによりスルーホールを形成
する。続いて、基板の表面を導体パターン状にエッチン
グ処理して導体回路を形成し、この導体回路の表面に、
無電解めっきやエッチング等により粗化面を形成する。
そして、この粗化面を有する導体回路上にエポキシアク
リレート等を含む樹脂絶縁層を形成した後、露光、現像
処理を行ってバイアホール用開口を形成し、その後、U
V硬化、本硬化を経て層間樹脂絶縁層を形成する。
により粗化処理を施した後、薄い無電解めっき膜を形成
し、この無電解めっき膜上にめっきレジストを形成し、
電解めっきにより厚付けを行い、めっきレジスト剥離後
にエッチングを行って、下層の導体回路とバイアホール
とにより接続された導体回路を形成する。この工程を繰
り返した後、最後に導体回路を保護するためのソルダー
レジスト層を形成し、ICチップ等との接続のために開
口を形成し、露出した導体回路にめっき等を施し、半田
ペーストを印刷して半田バンプを形成することにより、
ビルドアップ多層プリント配線板の製造を完了する。
層プリント配線板は、マザーボードやドータボードとよ
ばれる他の基板に接続し、このマザーボード等に抵抗、
コンデンサ等の電子部品を実装し、かつ、配線を形成す
ることより特性インピーダンス等の電気特性を整合した
後、パッケージ基板として使用する。
ップ多層プリント配線板を製造する場合には、銅箔が貼
り付けられた銅貼積層板に、まず、貫通孔を形成し、続
いて無電解銅めっき処理を施すことによりスルーホール
を形成した後、導体回路と層間樹脂絶縁層を順次形成す
ること、また、層間樹脂絶縁層を形成する際に、樹脂液
を塗布した後、硬化させることで形成していること等に
より、工程が複雑になっていた。
1547号公報では、樹脂液を塗布する代わりに、酸あ
るいは酸化剤に可溶性の樹脂粒子と酸あるいは酸化剤に
難溶性の樹脂からなる樹脂フィルムを、減圧下または真
空下で圧着して貼り付けた後、レーザやドリル等を用い
てバイアホール用開口およびスルホールを形成した後、
樹脂フィルムからなる絶縁層表面に粗化面を設け、さら
に金属層を設けて導体回路とバイアホールとを形成する
多層プリント配線板の製造方法が開示されている。
層プリント配線板では、ヒートサイクル条件下や高温高
湿条件下において、表面に粗化形成処理を施した絶縁層
上に形成した金属層が剥離する場合があった。特に、樹
脂フィルムを圧着する場合の圧着力が強すぎると、図1
3(a)〜(c)に示すように、下面に金属層からなる
導体回路4が形成されている層間樹脂絶縁層2の表層部
付近では、可溶性の樹脂粒子122が凝集してしまうた
め、この部分に、酸や酸化剤を用いて可溶性の樹脂粒子
122を溶解除去すると、この部分に凝集した可溶性の
樹脂粒子122がすべて除去されて平面的になり、ある
程度の凹凸を有する粗化面を形成することができず、こ
の部分に形成される導体回路は、層間樹脂絶縁層2との
密着性が低く、剥離を引き起し易かった。
は、層間樹脂絶縁層と層間樹脂絶縁層の下に形成された
導体回路との密着性が低いため、両者の間では、剥離が
発生し易かった。さらには、層間樹脂絶縁層にバイアホ
ール用開口を形成した後の工程で、めっき液や粗化面を
形成するための粗化液に浸漬した際に、これらがバイア
ホール用開口内の層間樹脂絶縁層と導体回路との界面か
ら侵入し、作製した多層プリント配線板に不具合を引き
起こす原因となる場合があった。
を含む基板との位置合わせを正確に行うことができなか
った場合、すなわち、貼り付けるべき部分に、樹脂フィ
ルムを正確に貼り付けることができなかった場合には、
必要な部分に樹脂フィルムが存在しないことが起こり得
るが、この際、樹脂フィルムを貼り付け直すことは困難
であるため、製造工程の歩留りの低下につながってい
た。
されたものであり、その目的は、層間樹脂絶縁層の表面
に粗化面を形成する際に、均一な粗さの凹凸を有する粗
化面を形成することができ、層間樹脂絶縁層と金属層か
らなる導体回路との間で剥離が発生しない多層プリント
配線板を効率よく製造する方法を提案することにある。
の実現に向け鋭意研究した結果、酸または酸化剤に可溶
性の粒子が酸または酸化剤に難溶性の樹脂中に分散した
樹脂フィルムを用いて、上記樹脂フィルムを比較的低圧
力、低温度で仮圧着することにより、樹脂フィルムが位
置ズレを生じた場合には,一旦樹脂フィルムを剥がした
後、再度貼り付け直すことが可能であるため、樹脂フィ
ルムを効率良く使用し、コストの低減を図ることがで
き、その後、減圧下または真空下において、比較的高圧
力、高温度で本圧着することにより、効率良く層間樹脂
絶縁層を形成することかでき、さらに、非貫通孔および
/または貫通孔を形成することにより、ヒートサイクル
条件下や高温高湿下で使用しても、層間樹脂絶縁層と金
属層からなる導体回路とが剥離しない多層プリント配線
板を製造できることを見いだし、以下に示す内容を要旨
構成とする発明に到達した。
製造方法は、基板上に導体回路と層間樹脂絶縁層とを順
次積層形成する多層プリント配線板の製造方法であっ
て、前記層間樹脂絶縁層を形成する際に、酸または酸化
剤に可溶性の粒子が酸または酸化剤に難溶性の樹脂中に
分散した樹脂フィルムを用い、前記樹脂フィルムを1.
0〜7.0kgf/cm2 の圧力で導体回路を含む基板
表面に仮圧着し、ついで、減圧下または真空下におい
て、2.0〜10kgf/cm2 の圧力で本圧着した
後、非貫通孔および/または貫通孔を形成することを特
徴とする。
ては、上記酸または酸化剤に可溶性の粒子は、樹脂粒
子、無機粒子および金属粒子からなる群より選択される
少なくとも一種であることが望ましい。
ては、上記樹脂フィルムを仮圧着する際の温度が50〜
110℃であり、本圧着する際の温度が60〜120℃
であることが望ましい。また、上記樹脂フィルムを本圧
着する時間は、10〜120秒が望ましい。また、上記
樹脂フィルムを本圧着する際の真空度は、0.1〜10
Torrが望ましい。
は酸化剤に難溶性の樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール
樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリオレ
フィン樹脂、および、フッ素樹脂からなる群より選択さ
れる少なくとも一種を含有することが望ましい。
造方法は、基板上に導体回路と層間樹脂絶縁層とを順次
積層形成する多層プリント配線板の製造方法であって、
前記層間樹脂絶縁層を形成する際に、酸または酸化剤に
可溶性の粒子が酸または酸化剤に難溶性の樹脂中に分散
した樹脂フィルムを用い、前記樹脂フィルムを1.0〜
7.0kgf/cm2 の圧力で導体回路を含む基板表面
に仮圧着し、ついで、減圧下または真空下において、
2.0〜10kgf/cm2 の圧力で本圧着した後、非
貫通孔および/または貫通孔を形成することを特徴とす
る。
ば、樹脂フィルムを圧着する際に、仮圧着した後、本圧
着を行うため、仮圧着時に樹脂フィルムに位置ズレが生
じた場合には、樹脂フィルムを貼り付け直すことがで
き、歩留りを向上させることができるとともに、正確に
樹脂フィルムと導体回路を含む基板との位置合わせを行
うことができる。また、樹脂フィルムの位置合わせを正
確に行った後、樹脂フィルムを裁断することができるた
め、樹脂フィルムを効率良く使用し、コストの低減を図
ることができる。
空下において、2.0〜10kgf/cm2 の圧力で本
圧着するため、層間樹脂絶縁層と下層導体回路との密着
性は優れたものとなり、さらに層間樹脂絶縁層の表面に
均一な粗さの凹凸を有する粗化面を形成することがで
き、ヒートサイクル条件下や高温高湿下で使用してもそ
の下部に金属層からなる導体回路が存在するか否かに関
係なく、層間樹脂絶縁層上に形成した金属層からなる導
体回路が剥離しないため、接続信頼性、電気的接続性に
優れる多層プリント配線板を製造することができ、ま
た、樹脂フィルムを本圧着した後に、まとめて貫通孔お
よび/または非貫通孔を形成しているため、効率よく多
層プリント配線板を製造することができる。
ィルムは、酸または酸化剤に可溶性の粒子(以下、可溶
性粒子という)が酸または酸化剤に難溶性の樹脂(以
下、難溶性樹脂という)中に分散したものである。な
お、本発明で使用する「難溶性」「可溶性」という語
は、同一の酸または酸化剤からなる溶液に同一時間浸漬
した場合に、相対的に溶解速度の早いものを便宜上「可
溶性」と呼び、相対的に溶解速度の遅いものを便宜上
「難溶性」と呼ぶ。
は酸化剤に可溶性の樹脂粒子(以下、可溶性樹脂粒
子)、酸または酸化剤に可溶性の無機粒子(以下、可溶
性無機粒子)、酸または酸化剤に可溶性の金属粒子(以
下、可溶性金属粒子)等が挙げられる。これらの可溶性
粒子は、単独で用いても良いし、2種以上併用してもよ
い。
球状、破砕状等が挙げられる。また、上記可溶性粒子の
形状は、一様な形状であることが望ましい。均一な粗さ
の凹凸を有する粗化面を形成することができるからであ
る。
1〜10μmが望ましい。この粒径の範囲であれば、2
種類以上の異なる粒径のものを含有してもよい。すなわ
ち、平均粒径が0.1〜0.5μmの可溶性粒子と平均
粒径が1〜3μmの可溶性粒子とを含有する等である。
これにより、より複雑な粗化面を形成することができ、
導体回路との密着性にも優れる。なお、本発明におい
て、可溶性粒子の粒径とは、可溶性粒子の一番長い部分
の長さである。
脂、熱可塑性樹脂等からなるものが挙げられ、酸あるい
は酸化剤からなる溶液に浸漬した場合に、上記難溶性樹
脂よりも溶解速度が速いものであれば特に限定されな
い。上記可溶性樹脂粒子の具体例としては、例えば、エ
ポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフ
ェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等から
なるものが挙げられ、これらの樹脂の一種からなるもの
であってもよいし、2種以上の樹脂の混合物からなるも
のであってもよい。
からなる樹脂粒子を用いることもできる。上記ゴムとし
ては、例えば、ポリブタジエンゴム、エポキシ変性、ウ
レタン変性、(メタ)アクリロニトリル変性等の各種変
性ポリブタジエンゴム、カルボキシル基を含有した(メ
タ)アクリロニトリル・ブタジエンゴム等が挙げられ
る。これらのゴムを使用することにより、可溶性樹脂粒
子が酸あるいは酸化剤に溶解しやすくなる。つまり、酸
を用いて可溶性樹脂粒子を溶解する際には、強酸以外の
酸でも溶解することができ、酸化剤を用いて可溶性樹脂
粒子を溶解する際には、比較的酸化力の弱い過マンガン
酸でも溶解することができる。また、クロム酸を用いた
場合でも、低濃度で溶解することができる。そのため、
酸や酸化剤が樹脂表面に残留することがなく、後述する
ように、粗化面形成後、塩化パラジウム等の触媒を付与
する際に、触媒が付与されなたかったり、触媒が酸化さ
れたりすることがない。
ルミニウム化合物、カルシウム化合物、カリウム化合
物、マグネシウム化合物およびケイ素化合物からなる群
より選択される少なくとも一種からなる粒子等が挙げら
れる。
ば、アルミナ、水酸化アルミニウム等が挙げられ、上記
カルシウム化合物としては、例えば、炭酸カルシウム、
水酸化カルシウム等が挙げられ、上記カリウム化合物と
しては、炭酸カリウム等が挙げられ、上記マグネシウム
化合物としては、マグネシア、ドロマイト、塩基性炭酸
マグネシウム等が挙げられ、上記ケイ素化合物として
は、シリカ、ゼオライト等が挙げられる。これらは単独
で用いても良いし、2種以上併用してもよい。
銅、ニッケル、鉄、亜鉛、鉛、金、銀、アルミニウム、
マグネシウム、カルシウムおよびケイ素からなる群より
選択される少なくとも一種からなる粒子等が挙げられ
る。また、これらの可溶性金属粒子は、絶縁性を確保す
るために、表層が樹脂等により被覆されていてもよい。
る場合、混合する2種の可溶性粒子の組み合わせとして
は、樹脂粒子と無機粒子との組み合わせが望ましい。両
者とも導電性が低くいため樹脂フィルムの絶縁性を確保
することができるとともに、難溶性樹脂との間で熱膨張
の調整が図りやすく、樹脂フィルムからなる層間樹脂絶
縁層にクラックが発生せず、層間樹脂絶縁層と導体回路
との間で剥離が発生しないからである。
に酸または酸化剤を用いて粗化面を形成する際に、粗化
面の形状を保持できるものであれば特に限定されず、例
えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、これらの複合体等
が挙げられる。また、これらの樹脂に感光性を付与した
感光性樹脂であってもよい。感光性樹脂を用いることに
より、層間樹脂絶縁層に露光、現像処理を用いてバイア
ホール用開口を形成することできる。これらのなかで
は、熱硬化性樹脂を含有しているものが望ましい。それ
により、めっき液あるいは種々の加熱処理によっても粗
化面の形状を保持することができるからである。
ば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、
ポリフェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂
等が挙げられる。これらの樹脂は単独で用いてもよい
し、2種以上を併用してもよい。さらには、1分子中
に、2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂がより
望ましい。前述の粗化面を形成することができるばかり
でなく、耐熱性等にも優れてるため、ヒートサイクル条
件下においても、金属層に応力の集中が発生せず、金属
層の剥離などが起きにくいからである。
ゾールノボラック型エポキシ樹脂、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、アルキルフェノール
ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノールF型エポキシ
樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエ
ン型エポキシ樹脂、フェノール類とフェノール性水酸基
を有する芳香族アルデヒドとの縮合物のエポキシ化物、
トリグリシジルイソシアヌレート、脂環式エポキシ樹脂
等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種
以上を併用してもよい。それにより、耐熱性等に優れる
ものとなる。
記可溶性粒子は、上記難溶性樹脂中にほぼ均一に分散さ
れていることが望ましい。均一な粗さの凹凸を有する粗
化面を形成することができ、樹脂フィルムにバイアホー
ルやスルーホールを形成しても、その上に形成する導体
回路の金属層の密着性を確保することができるからであ
る。また、粗化面を形成する表層部だけに可溶性粒子を
含有する樹脂フィルムを用いてもよい。それによって、
樹脂フィルムの表層部以外は酸または酸化剤にさらされ
ることがないため、層間樹脂絶縁層を介した導体回路間
の絶縁性が確実に保たれる。
に分散している可溶性粒子の配合量は、樹脂フィルムに
対して、3〜40重量%が望ましい。可溶性粒子の配合
量が3重量%未満では、所望の凹凸を有する粗化面を形
成することができない場合があり、40重量%を超える
と、酸または酸化剤を用いて可溶性粒子を溶解した際
に、樹脂フィルムの深部まで溶解してしまい、樹脂フィ
ルムからなる層間樹脂絶縁層を介した導体回路間の絶縁
性を維持できず、短絡の原因となる場合がある。
記難溶性樹脂以外に、硬化剤、その他の成分等を含有し
ていることが望ましい。上記硬化剤としては、例えば、
イミダゾール系硬化剤、アミン系硬化剤、グアニジン系
硬化剤、これらの硬化剤のエポキシアダクトやこれらの
硬化剤をマイクロカプセル化したもの、トリフェニルホ
スフィン、テトラフェニルホスフォニウム・テトラフェ
ニルボレート等の有機ホスフィン系化合物等が挙げられ
る。
して0.05〜10重量%であることが望ましい。0.
05重量%未満では、樹脂フィルムの硬化が不十分であ
るため、酸や酸化剤が樹脂フィルムに侵入する度合いが
大きくなり、樹脂フィルムの絶縁性が損なわれることが
ある。一方、10重量%を超えると、過剰な硬化剤成分
が樹脂の組成を変性させることがあり、信頼性の低下を
招いたりしてしまうことがある。
面の形成に影響しない無機化合物あるいは樹脂等のフィ
ラーが挙げられる。上記無機化合物としては、例えば、
シリカ、アルミナ、ドロマイト等が挙げられ、上記樹脂
としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアクリル樹
脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、メラ
ニン樹脂、オレフィン系樹脂等が挙げられる。これらの
フィラーを含有させることによって、熱膨脹係数の整合
や耐熱性、耐薬品性の向上などを図りプリント配線板の
性能を向上させることができる。
ていてもよい。上記溶剤としては、例えば、アセトン、
メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、
酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテートやトル
エン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。こ
れらは単独で用いてもよいし、2種類以上併用してもよ
い。
おいては、樹脂フィルムを基板上または導体回路上に圧
着する際に、1.0〜7.0kgf/cm2 の圧力で仮
圧着し、ついで、減圧下または真空下において2.0〜
10kgf/cm2 の圧力で本圧着し、その後、非貫通
孔および/または貫通孔を形成する。
が、1.0kgf/cm2 未満では、樹脂フィルムと導
体回路を含む基板表面との密着力が弱いため、樹脂フィ
ルムを裁断する際に、該樹脂フィルムがずれてしまう場
合があり、一方、7.0kgf/cm2 を超えると、貼
り付けた樹脂フィルムを再びはがすことが困難となるた
め上記範囲に限定される。
は、50〜110℃が望ましい。上記温度が50℃未満
では、樹脂フィルムと導体回路を含む基板表面との密着
力が弱いため、樹脂フィルムを裁断する際に、該樹脂フ
ィルムがずれてしまう場合があり、一方、110℃を超
えると、貼り付けた樹脂フィルムを再びはがすことが困
難となる。より望ましい温度は60〜90℃である。
間は、3〜15秒が望ましい。上記圧着時間が3秒未満
では、樹脂フィルムと導体回路を含む基板表面との密着
力が弱いため、樹脂フィルムを裁断する際に、該樹脂フ
ィルムがずれてしまう場合があり、一方、15秒を超え
ると、貼り付けた樹脂フィルムを再びはがすことが困難
となる。このような条件の仮圧着の工程を経ることによ
り、正確に樹脂フィルムと導体回路を含む基板との位置
合わせを行うことができ、樹脂フィルムの位置合わせを
正確に行った後、樹脂フィルムを裁断することができる
ため、樹脂フィルムを効率良く使用し、コストの低減を
図ることができる。
圧力は、2.0〜10kgf/cm2である。上記圧力
が、2.0kgf/cm2 未満では、層間樹脂絶縁層の
下部に形成された導体回路と層間樹脂絶縁層との密着性
が低く、層間樹脂絶縁層の剥離が発生したり、層間樹脂
絶縁層にバイアホール用開口を形成した後、酸または酸
化剤を用いて粗化面を形成する際に、該酸または酸化剤
がバイアホール用開口の底面付近から層間樹脂絶縁層と
導体回路との界面に侵入しやすく、両者が剥離する原因
となる場合がある。一方、上記樹脂フィルムを圧着する
際の圧力が、10kgf/cm2 を超えると、図13
(b)に示すように、可溶性の樹脂粒子122等の可溶
性粒子が層間樹脂絶縁層2の表層部に凝集してしまう部
分が発生し、粗化面に所望の凹凸を形成することができ
ず、層間樹脂絶縁層と層間樹脂絶縁層の上に形成する導
体回路との密着強度が0.5kg以下となり、導体回路
の剥離が発生しやすくなるため上記範囲に限定される。
は、3〜7kgf/cm2 の圧力が望ましい。これは、
可溶性粒子の大きさ、密度等にあまり関係なく均一な凹
凸を有する粗化面を形成することができ、層間樹脂絶縁
層と導体回路との間に所望の密着強度を維持できるた
め、層間樹脂絶縁層上に形成する導体回路の剥離が発生
しないからである。
は、60〜120℃が望ましい。上記温度が60℃未満
では、加熱による効果がほどんどみられず、120℃を
超えると、樹脂フィルムが硬化剤や溶剤を含有する場合
に、これらの硬化剤や溶剤が揮発してしまい、硬化が不
充分であったり、硬化が進行しすぎてバイアホール用開
口の底面に樹脂が残渣として残ることがあり、バイアホ
ールを含む導体回路の接続信頼性が低下することがあ
る。
は、70〜100℃がより望ましい。これは、樹脂フィ
ルム中の可溶性粒子が凝集することがなく、また、樹脂
フィルムが含有する硬化剤やその他の成分が、硬化前
に、揮発したり、変性したりすることがないからであ
る。
間は、10〜120秒が望ましい。上記圧着時間が10
秒未満では、樹脂フィルムの圧着が不充分であり、圧着
時間が120秒を超えても樹脂フィルムと導体回路との
密着性はほとんど向上しないからである。
は、0.1〜10Torrが望ましい。上記真空度を、
0.1Torr未満にすることは、技術的に容易ではな
く、時間もかかる。一方、10Torrを超えると配線
間隔が50μm以下の導体回路間に樹脂フィルムが完全
に充填されないことがある。
ムを本圧着した後、非貫通孔および/または貫通孔を形
成する。上記非貫通孔を形成後、該非貫通孔の内壁に金
属層を形成することによりバイアホールとして、層間樹
脂絶縁層を介した導体回路間を電気的に接続することが
できる。また、上記貫通孔を形成後、該貫通孔の内壁に
金属層を形成することによりスルーホールとして、基板
を介した導体回路間を電気的に接続することができる。
これらの金属層は、無電解めっきや蒸着等を用いて形成
することができる。また、一度、層間樹脂絶縁層を形成
した後、レーザを用いて貫通孔と非貫通孔とを同時に形
成することができるため、効率よく多層プリント配線板
を製造することができる。
ント配線板の製造工程において、樹脂フィルムを本圧着
することにより貼り付け、粗化面を形成する工程を模式
的に示す断面図である。本発明では、図1(a)、
(b)に示すように、下層導体回路4の形成された基板
1上に仮圧着した樹脂フィルム(層間樹脂絶縁層)を上
述した圧着条件で本圧着することにより、層間樹脂絶縁
層2と下層導体回路4との密着性は優れたものとなり、
さらに、可溶性粒子22が層間樹脂絶縁層2の表層部に
凝集したりすることがないため、難溶性樹脂21中に分
散した可溶性粒子22を酸または酸化剤で溶解すること
により層間樹脂絶縁層2の表面に均一な凹凸を有する粗
化面2aを形成することができ、層間樹脂絶縁層2と層
間樹脂絶縁層2上に形成する導体回路との密着性も優れ
たものとなる。
について、工程順に簡単に説明する。 (1) 本発明のプリント配線板の製造方法においては、ま
ず、絶縁性基板の表面に導体回路が形成された基板を作
製する。
く、具体的には、例えば、ガラスエポキシ基板、ポリエ
ステル基板、ポリイミド基板、ビスマレイミド−トリア
ジン樹脂基板、熱硬化性ポリフェニレンエーテル基板、
フッ素樹脂基板、セラミック基板、銅貼積層板、RCC
基板などが挙げられる。このとき、この絶縁性基板に貫
通孔を設けてもよい。この場合、貫通孔は直径100〜
300μmのドリル、レーザ光等を用いて形成すること
が望ましい。
上に導体回路形状のエッチングレジストを形成し、エッ
チングを行うことにより導体回路を形成する。無電解め
っきとしては銅めっきが望ましい。また、絶縁性基板に
貫通孔を設けた場合には、該貫通孔の壁面にも同時に無
電解めっきを施してスルーホールを形成することによ
り、基板の両面の導体回路間を電気的に接続してもよ
い。
き膜表面とスルーホールを形成した場合にはスルーホー
ル内壁との粗化形成処理を行う。粗化形成処理方法とし
ては、例えば、黒化(酸化)−還元処理、有機酸と第二
銅錯体の混合水溶液によるスプレー処理、Cu−Ni−
P針状合金めっきによる処理などが挙げられる。このと
き、粗化形成処理により得られる凹凸の平均粗度Rz
は、0.1〜5μmが望ましい。さらに、導体回路と層
間樹脂絶縁層との密着性、金属層のエッチングされやす
さ等を考慮すると2〜4μmがより望ましい。
法としては、NaOH(10g/l)、NaClO2
(40g/l)、Na3 PO4 (6g/l)を含む水溶
液を黒化浴(酸化浴)とする黒化処理、および、NaO
H(10g/l)、NaBH4 (6g/l)を含む水溶
液を還元浴とする還元処理を行う方法等が挙げられる。
表面に上記した可溶性粒子が難溶性樹脂中に分散した樹
脂フィルムを貼り付けることにより層間樹脂絶縁層を形
成する。該層間樹脂絶縁層の形成は、まず、1.0〜
7.0kgf/cm2 の圧力、50〜110℃の温度で
仮圧着を行い、次に、真空ラミネーター等の装置を用
い、上述した条件、すなわち、減圧下または真空下にお
いて、2.0〜10kgf/cm2 の圧力、60〜12
0℃の温度で本圧着し、その後、樹脂フィルムを熱硬化
することにより行う。なお、上記仮圧着を行った後、必
要により樹脂フィルムの裁断を行ってもよい。また、上
記熱硬化は、後述するバイアホール用開口および貫通孔
を形成した後に行ってもよい。
に、バイアホール用開口と必要に応じて貫通孔とを形成
する。上記バイアホール用開口は、レーザ処理等により
形成する。また、樹脂フィルムとして感光性樹脂からな
る樹脂フィルムを用いた場合には、露光・現像処理を行
うことにより、バイアホール用開口を設けてもよい。こ
のとき、使用されるレーザ光としては、例えば、炭酸ガ
ス(CO2 )レーザ、紫外線レーザ、エキシマレーザ等
が挙げられるが、これらのなかでは、エキシマレーザや
短パルスの炭酸ガスレーザが望ましい。
ヤホール用開口を形成する部分に貫通孔が形成されたマ
スク等を用いることにより、一度に多数のバイヤホール
用開口を形成することができ、また、短パルスの炭酸ガ
スレーザは、開口内の樹脂残りが少なく、開口周縁の樹
脂に対するダメージが小さいからである。
ラム方式のエキシマレーザを用いることが望ましい。ホ
ログラム方式とは、レーザ光をホログラム、集光レン
ズ、レーザマスク、転写レンズ等を介して目的物に照射
する方式であり、この方式を用いることにより、一度の
照射で層間樹脂絶縁層に多数の開口を効率的に形成する
ことができる。
パルス間隔は、10-4〜10-8秒であることが望まし
い。また、開口を形成するためのレーザを照射する時間
は、10〜500μ秒であることが望ましい。上記バイ
アホール用開口を形成する部分に貫通孔が形成されたマ
スクの貫通孔は、レーザ光のスポット形状を真円にする
ために、真円である必要があり、上記貫通孔の径は、
0.1〜2mm程度が望ましい。
酸ガスレーザを用いた場合には、デスミア処理を行うこ
とが望ましい。上記デスミア処理は、クロム酸、過マン
ガン酸塩等の水溶液からなる酸化剤を使用して行うこと
ができる。また、酸素プラズマ、CF4 と酸素の混合プ
ラズマやコロナ放電等で処理してもよい。また、低圧水
銀ランプを用いて紫外線を照射することにより、表面改
質することもできる。また、層間樹脂絶縁層を形成した
基板に、貫通孔を形成する場合には、直径500〜30
0μmのドリル、レーザ光等を用いて貫通孔を形成す
る。
む層間樹脂絶縁層の表面と上記工程で貫通孔と形成した
場合には貫通孔の内壁とに、酸または酸化剤を用いて粗
化面を形成する。上記酸としては、硫酸、硝酸、塩酸、
リン酸、蟻酸等が挙げられ、上記酸化剤としては、クロ
ム酸、クロム硫酸、過マンガン酸ナトリウム等の過マン
ガン酸塩等が挙げられる。
はアルカリ等の水溶液を用い、酸化剤を用いて粗化面を
形成した場合は中和液を用いて、バイアホール用開口内
や貫通孔内を中和する。この操作により酸や酸化剤を除
去し、次工程に影響を与えないようにする。なお、この
工程で形成する粗化面の平均粗度Rzは、0.1〜5μ
mが望ましい。
り、触媒を付与する。上記触媒としては、例えば、塩化
パラジウム等が挙げられる。このとき、触媒を確実に付
与するために、酸素、窒素等のプラズマ処理やコロナ処
理等のドライ処理を施すことにより、酸または酸化剤の
残渣を除去するとともに層間樹脂絶縁層の表面を改質す
ることにより、触媒を確実に付与し、無電解めっき時の
金属の析出、および、無電解めっき膜の層間樹脂絶縁層
への密着性を向上させることができ、特に、バイアホー
ル用開口の底面において、大きな効果が得られる。
より、スズ、亜鉛、銅、ニッケル、コバルト、タリウ
ム、鉛等からなる被覆層を無電解めっき、蒸着などによ
り形成する。これらのなかでは、電気特性、経済性等を
考慮すると銅からなる被覆層を形成することが望まし
い。上記被覆層の厚さは、0.3〜2.0μmが望まし
い。上記被覆層の厚さが0.3μm未満では、粗化面の
形状に被覆層が追従することができない場合があり、
2.0μmを超えると、後述する工程で被覆層を除去す
る際に、被覆層を完全に除去することができず、短絡の
原因となる場合があるからである。また、上記(4) の工
程で貫通孔を形成した場合は、この工程で貫通孔の内壁
面にも金属からなる被覆層を形成することにより、スル
ーホールとしてもよい。
た場合には、以下のような処理工程を行うことが望まし
い。すなわち、無電解めっき膜表面とスルーホール内壁
とを黒化(酸化)−還元処理、有機酸と第二銅錯体の混
合水溶液によるスプレー処理、Cu−Ni−P針状合金
めっきによる処理等を用いて粗化形成処理を行う。この
後、さらに、樹脂充填剤等を用いてスルーホール内を充
填し、ついで、樹脂充填剤の表層部と無電解めっき膜表
面とをバフ研磨等の研磨処理方法を用いて、平坦化す
る。さらに、無電解めっきを行い、既に形成した金属か
らなる被覆層と樹脂充填剤の表層部とに無電解めっき膜
を形成することにより、スルーホールの上に蓋めっき層
を形成する。
金属薄膜をめっきリードとして電気めっきを行い、導体
回路を厚付けする。電気めっき膜の膜厚は、5〜30μ
mが好ましい。この時、バイアホール用開口を電気めっ
きで充填してフィールドビア構造としてもよく、バイア
ホール用開口に導電性ペースト等を充填した後、その上
に蓋めっき層を形成してフィールドビア構造としてもよ
い。フィールドビア構造を形成することにより、バイア
ホールの直上にバイアホールを設けることができる。
ジストを剥離し、めっきレジストの下に存在していた金
属からなる被覆層をエッチングにより除去し、独立した
導体回路とする。上記電気めっきとしては、銅めっきを
用いることが望ましい。エッチング液としては、例え
ば、硫酸−過酸化水素水溶液、過硫酸アンモニウム、過
硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等の過硫酸塩水溶液、
塩化第二鉄、塩化第二銅の水溶液、塩酸、硝酸、熱希硫
酸等が挙げられる。また、前述した第二銅錯体と有機酸
とを含有するエッチング液を用いて、導体回路間のエッ
チングと同時に粗化面を形成してもよい。さらに、必要
により、酸または酸化剤を用いて層間樹脂絶縁層上の触
媒を除去してもよい。触媒を除去することにより、触媒
に用いたパラジウム等の金属がなくなるため、電気特性
の低減を防止することができる。
程を繰り返し、その後、必要により、最上層の導体回路
に上記(3) の工程と同様の条件で無電解めっきやエッチ
ング等を施して粗化面を形成する。
にソルダーレジスト樹脂組成物をロールコータ法等によ
り塗布し、レーザ処理、露光・現像処理等による開口処
理を行い、硬化処理等を行うことにより、ソルダーレジ
スト層を形成する。そしてこの後、ソルダーレジスト層
の開口部分にNi、Au等からなる耐食金属層をめっ
き、スパッタまたは蒸着等により形成し、その後、IC
チップ接続面には、半田ペーストを印刷することにより
半田バンプを形成し、外部基板接続面には、BGA(Ba
ll Grid Array )、PGA(Pin Grid Array)等を配設
することによりプリント配線板の製造を終了する。
ースト等の導電性接着剤層を介して、コバール、42ア
ロイ等の合金で形成されたピンを接続させることが望ま
しく、該ピンは、T型ピンが望ましい。
を参照しながら簡単に説明する。図2は、PGAを配設
する工程を模式的に示す断面図である。 (1) まず、ソルダーレジスト層の表面にはんだバンプ1
7を形成した多層プリント配線板30を、PGAを配設
する面が上面になるように黒鉛等からなるプリント配線
板用の治具31に載置する(図2(a)参照)。その
後、Ni、Au等からなる耐食金属層を形成したソルダ
ーレジスト層の開口部にはんだペースト190を印刷す
る(図2(b)参照)。
の工程とは別に、はんだペースト190を印刷した部分
(ピンを立てようとする部分)に相当する部分に貫通孔
が設けられ、黒鉛等からなるピン用の治具34の該貫通
孔に釘形状のピン20を頭を上にして差し込み固定す
る。 (3) 次に、ピン20を差し込んだピン用の治具34を反
転させた後、プリント配線板用の治具31の上に載置し
(図2(c)参照)、ピン20を下降させた後、リフロ
ーすることによりはんだ19を介してピン20と多層プ
リント配線板30の導体層とを接続する(図2(d)参
照)。その後、ピン19の接続された多層プリント配線
板を治具から取り出し、フラックス洗浄を行うことによ
り、PGAが配設された多層プリント配線板が完成す
る。
文字印刷工程やソルダーレジスト層の改質のために、酸
素や四塩化炭素などのプラズマ処理を適時行ってもよ
い。以上の方法は、セミアディティブ法によるものであ
るが、フルアディティブ法を採用してもよい。
9、油化シェルエポキシ社製エピコート1001)30
重量部、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(エポキ
シ当量215、大日本インキ化学工業社製 エピクロン
N−673)40重量部、トリアジン構造含有フェノー
ルノボラック樹脂(フェノール性水酸基当量120、大
日本インキ化学工業社製 フェノライトKA−705
2)30重量部をエチルジグリコールアセテート20重
量部、ソルベントナフサ20重量部に攪拌しながら加熱
溶解させ、そこへ末端エポキシ化ポリブタジエンゴム
(ナガセ化成工業社製 デナレックスR−45EPT)
15重量部と2−フェニル−4、5−ビス(ヒドロキシ
メチル)イミダゾール粉砕品1.5重量部、微粉砕シリ
カ2重量部、シリコン系消泡剤0.5重量部を添加しエ
ポキシ樹脂組成物を調製した。得られたエポキシ樹脂組
成物を厚さ38μmのPETフィルム上に乾燥後の厚さ
が50μmとなるようにロールコーターを用いて塗布し
た後、80〜120℃で10分間乾燥させることによ
り、層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを作製した。
製、分子量:310、YL983U)100重量部、表
面にシランカップリング剤がコーティングされた平均粒
径が1.6μmで、最大粒子の直径が15μm以下のS
iO2 球状粒子(アドテック社製、CRS 1101−
CE)170重量部およびレベリング剤(サンノプコ社
製 ペレノールS4)1.5重量部を容器にとり、攪拌
混合することにより、その粘度が23±1℃で45〜4
9Pa・sの樹脂充填剤を調製した。なお、硬化剤とし
て、イミダゾール硬化剤(四国化成社製、2E4MZ−
CN)6.5重量部を用いた。
(ビスマレイミドトリアジン)樹脂からなる基板1の両
面に18μmの銅箔8がラミネートされている銅張積層
板を出発材料とした(図3(a)参照)。まず、この銅
貼積層板をドリル削孔し、無電解めっき処理を施し、パ
ターン状にエッチングすることにより、基板1の両面に
下層導体回路4とスルーホール9を形成した。
を形成した基板を水洗いし、乾燥した後、NaOH(1
0g/l)、NaClO2 (40g/l)、Na3 PO
4 (6g/l)を含む水溶液を黒化浴(酸化浴)とする
黒化処理、および、NaOH(10g/l)、NaBH
4 (6g/l)を含む水溶液を還元浴とする還元処理を
行い、そのスルーホール9を含む下層導体回路4の全表
面に粗化面4a、9aを形成した(図3(b)参照)。
た後、下記の方法により調製後24時間以内に、スルー
ホール9内、および、基板1の片面の導体回路非形成部
と導体回路4の外縁部とに樹脂充填剤10の層を形成し
た。すなわち、まず、スキージを用いてスルーホール内
に樹脂充填剤を押し込んだ後、100℃、20分の条件
で乾燥させた。次に、導体回路非形成部に相当する部分
が開口したマスクを基板上に載置し、スキージを用いて
凹部となっている導体回路非形成部に樹脂充填剤10の
層を形成し、100℃、20分の条件で乾燥させた(図
3(c)参照)。
を、#600のベルト研磨紙(三共理化学製)を用いた
ベルトサンダー研磨により、内層銅パターン4の表面や
スルーホール9のランド表面に樹脂充填剤10が残らな
いように研磨し、次いで、上記ベルトサンダー研磨によ
る傷を取り除くためのバフ研磨を行った。このような一
連の研磨を基板の他方の面についても同様に行った。次
いで、100℃で1時間、150℃で1時間の加熱処理
を行って樹脂充填剤10を硬化した。
路非形成部に形成された樹脂充填材10の表層部および
下層導体回路4の表面を平坦化し、樹脂充填材10と下
層導体回路4の側面4aとが粗化面を介して強固に密着
し、またスルーホール9の内壁面9aと樹脂充填材10
とが粗化面を介して強固に密着した絶縁性基板を得た
(図3(d)参照)。すなわち、この工程により、樹脂
充填剤10の表面と下層導体回路4の表面とが同一平面
となる。
フトエッチングし、次いで、エッチング液を基板の両面
にスプレイで吹きつけて、下層導体回路4の表面とスル
ーホール9のランド表面と内壁とをエッチングすること
により、下層導体回路4の全表面に粗化面4a、9aを
形成した(図4(a)参照)。エッチング液としては、
イミダゾール銅(II)錯体10重量部、グリコール酸
7重量部、塩化カリウム5重量部からなるエッチング液
(メック社製、メックエッチボンド)を使用した。
少し大きめの層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを基板上に
載置し、圧力4kgf/cm2 、温度80℃、圧着時間
10秒の条件で仮圧着して裁断した後、さらに、以下の
方法により真空ラミネーター装置を用いて貼り付けるこ
とにより層間樹脂絶縁層を形成した(図4(b)参
照)。すなわち、層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを基板
上に、真空度0.5Torr、圧力4kgf/cm2 、
温度80℃、圧着時間60秒の条件で本圧着し、その
後、170℃で30分間熱硬化させた。
1.2mmの貫通孔が形成されたマスクを介して、波長
10.4μmのCO2 ガスレーザにて、ビーム径4.0
mm、トップハットモード、パルス幅8.0μ秒、マス
クの貫通孔の径1.0mm、1ショットの条件で層間樹
脂絶縁層2に、直径80μmのバイアホール用開口6を
形成した(図4(c)参照)。
を、60g/lの過マンガン酸を含む80℃の溶液に1
0分間浸漬し、層間樹脂絶縁層2の表面に存在するエポ
キシ樹脂粒子を溶解除去することにより、バイアホール
用開口6の内壁を含む層間樹脂絶縁層2の表面を粗面と
した(図4(d)参照)。
溶液(シプレイ社製)に浸漬してから水洗いした。さら
に、粗面化処理(粗化深さ3μm)した該基板の表面
に、パラジウム触媒を付与することにより、層間樹脂絶
縁層2の表面およびバイアホール用開口6の内壁面に触
媒核を付着させた。
溶液中に基板を浸漬して、粗面全体に厚さ0.6〜3.
0μmの無電解銅めっき膜12を形成した(図5(a)
参照)。 〔無電解めっき水溶液〕 NiSO4 0.003 mol/l 酒石酸 0.200 mol/l 硫酸銅 0.030 mol/l HCHO 0.050 mol/l NaOH 0.100 mol/l α、α′−ビピリジル 40 mg/l ポリエチレングリコール(PEG) 0.10 g/l 〔無電解めっき条件〕35℃の液温度で40分
銅めっき膜12に貼り付け、マスクを載置して、100
mJ/cm2 で露光し、0.8%炭酸ナトリウム水溶液
で現像処理することにより、厚さ30μmのめっきレジ
スト3を設けた(図5(b)参照)。
脱脂し、25℃の水で水洗後、さらに硫酸で洗浄してか
ら、以下の条件で電解銅めっきを施し、厚さ20μmの
電解銅めっき膜13を形成した(図5(c)参照)。 〔電解めっき水溶液〕 硫酸 2.24 mol/l 硫酸銅 0.26 mol/l 添加剤 19.5 ml/l (アトテックジャパン社製、カパラシドHL) 〔電解めっき条件〕 電流密度 1 A/dm2 時間 65 分 温度 22±2 ℃
離除去した後、そのめっきレジスト3下の無電解めっき
膜12を硫酸と過酸化水素の混合液でエッチング処理し
て溶解除去し、無電解銅めっき膜12と電解銅めっき膜
13からなる厚さ18μmの導体回路(バイアホール7
を含む)5を形成した(図5(d)参照)。
と有機酸とを含有するエッチング液によって、粗化面を
形成した(図6(a)参照)。
により、さらに上層の導体回路を形成し、多層配線板を
得た(図6(b)〜図7(b)参照)。
エーテル(DMDG)に60重量%の濃度になるように
溶解させた、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日
本化薬社製)のエポキシ基50%をアクリル化した感光
性付与のオリゴマー(分子量:4000)46.67重
量部、メチルエチルケトンに溶解させた80重量%のビ
スフェノールA型エポキシ樹脂(油化シェル社製、商品
名:エピコート1001)15.0重量部、イミダゾー
ル硬化剤(四国化成社製、商品名:2E4MZ−CN)
1.6重量部、感光性モノマーである2官能アクリルモ
ノマー(日本化薬社製、商品名:R604)4.5重量
部、同じく多価アクリルモノマー(共栄化学社製、商品
名:DPE6A)1.5重量部、分散系消泡剤(サンノ
プコ社製、S−65)0.71重量部を容器にとり、攪
拌、混合して混合組成物を調製し、この混合組成物に対
して光重合開始剤としてベンゾフェノン(関東化学社
製)2.0重量部、光増感剤としてのミヒラーケトン
(関東化学社製)0.2重量部、を加えることにより、
粘度を25℃で2.0Pa・sに調整したソルダーレジ
スト組成物を得た。なお、粘度測定は、B型粘度計(東
京計器社製、DVL−B型)で60rpmの場合はロー
ターNo.4、6rpmの場合はローターNo.3によ
った。
ルダーレジスト組成物を20μmの厚さで塗布し、70
℃で20分間、70℃で30分間の条件で乾燥処理を行
った後、ソルダーレジスト開口部のパターンが描画され
た厚さ5mmのフォトマスクをソルダーレジスト層に密
着させて1000mJ/cm2 の紫外線で露光し、DM
TG溶液で現像処理し、200μmの直径の開口を形成
した。そして、さらに、80℃で1時間、100℃で1
時間、120℃で1時間、150℃で3時間の条件でそ
れぞれ加熱処理を行ってソルダーレジスト層を硬化さ
せ、開口を有し、その厚さが20μmのソルダーレジス
トパターン層14を形成した。上記ソルダーレジスト組
成物としては、市販のソルダーレジスト組成物を使用す
ることもできる。
した基板を、塩化ニッケル(2.3×10-1mol/
l)、次亜リン酸ナトリウム(2.8×10-1mol/
l)、クエン酸ナトリウム(1.6×10-1mol/
l)を含むpH=4.5の無電解ニッケルめっき液に2
0分間浸漬して、開口部に厚さ5μmのニッケルめっき
層15を形成した。さらに、その基板をシアン化金カリ
ウム(7.6×10-3mol/l)、塩化アンモニウム
(1.9×10-1mol/l)、クエン酸ナトリウム
(1.2×10-1mol/l)、次亜リン酸ナトリウム
(1.7×10-1mol/l)を含む無電解金めっき液
に80℃の条件で7.5分間浸漬して、ニッケルめっき
層15上に、厚さ0.03μmの金めっき層16を形成
した。
面のソルダーレジスト層14の開口に、スズ−鉛を含有
するはんだペーストを印刷し、さらに他方の面のソルダ
ーレジスト層14の開口にスズ−アンチモンを含有する
はんだペーストを印刷した後、200℃でリフローする
ことによりはんだバンプ(はんだ体)17を形成し、は
んだバンプ17を有する多層配線プリント基板を製造し
た(図7(c)参照)。
ルムを作製、および、樹脂充填剤の調製を行った。
(ビスマレイミドトリアジン)樹脂からなる基板1の両
面に18μmの銅箔8がラミネートされている銅張積層
板を出発材料とした(図8(a)参照)。まず、この銅
貼積層板をパターン状にエッチングすることにより、基
板1の両面に下層導体回路4を形成した。
フトエッチングし、次いで、エッチング液を基板の両面
にスプレイで吹きつけ、搬送ロールで基板表面にエッチ
ング液を搬送し、下層導体回路4の表面をエッチングす
ることにより、下層導体回路4の全表面に粗化面4aを
形成した(図8(b)参照)。エッチング液としては、
イミダゾール銅(II)錯体10重量部、グリコール酸
7重量部、塩化カリウム5重量部からなるエッチング液
(メック社製、メックエッチボンド)を使用した。
少し大きめの層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを基板上に
載置し、圧力4kgf/cm2 、温度80℃、圧着時間
10秒で仮圧着して裁断した後、さらに、以下の条件で
真空ラミネーター装置を用いて貼り付けることにより層
間樹脂絶縁層2を形成した(図8(c)参照)。すなわ
ち、層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを基板上に載置し、
真空度0.5Torr、圧力4kgf/cm2 、温度8
0℃、圧着時間60秒で本圧着し、その後、170℃で
30分間熱硬化させた。
1.2mmの貫通孔が形成されたマスクを介して、波長
10.4μmのCO2 ガスレーザにて、ビーム径4.0
mm、トップハットモード、パルス幅8.0μ秒、マス
クの貫通孔の径1.0mm、1ショットの条件で層間樹
脂絶縁層2に、直径80μmのバイアホール用開口6を
形成した。さらに、この層間樹脂絶縁層2の形成された
基板をドリル削孔し、貫通孔18を形成した(図8
(d)参照)。
孔18を形成した基板を、60g/lの過マンガン酸を
含む80℃の溶液に10分間浸漬し、層間樹脂絶縁層2
の表面に存在するエポキシ樹脂粒子を溶解除去すること
により、層間樹脂絶縁層2の表面を粗面とした(図9
(a)参照)。さらに、粗面化処理(粗化深さ6μm)
した該基板の表面にパラジウム触媒(アトテック社製)
を付与することにより、層間樹脂絶縁層2および貫通孔
18の表面、並びに、バイアホール用開口の内壁面6に
触媒核を付着させた。
溶液中に基板を浸漬して、粗面全体に厚さ0.6〜3.
0μmの無電解銅めっき膜12aを形成した(図9
(b)参照)。 〔無電解めっき水溶液〕 NiSO4 0.003 mol/l 酒石酸 0.200 mol/l 硫酸銅 0.030 mol/l HCHO 0.050 mol/l NaOH 0.100 mol/l α、α’−ビピリジル 40 mg/l ポリエチレングリコール(PEG) 0.10 g/l 〔無電解めっき条件〕35℃の液温度で40分
を水洗いし、乾燥した後、NaOH(10g/l)、N
aClO2 (40g/l)、Na3 PO4 (6g/l)
を含む水溶液を黒化浴(酸化浴)とする黒化処理、およ
び、NaOH(10g/l)、NaBH4 (6g/l)
を含む水溶液を還元浴とする還元処理を行い、無電解め
っき膜12aの全表面に粗化面を形成した。
た後、下記の方法により調製後24時間以内に、スルー
ホール29内に樹脂充填剤10を充填した。すなわち、
スキージを用いてスルーホール29内に樹脂充填剤を押
し込んだ後、100℃、20分の条件で乾燥させた。乾
燥終了後、バフ研磨を施すことにより、無電解めっき膜
12aの表面および樹脂充填剤の表層部10aを平坦化
した。次いで、100℃で1時間、120℃で3時間、
150℃で1時間、180℃で7時間の加熱処理を行っ
て樹脂充填剤10を硬化した(図9(c)参照)。
ラジウム触媒(アトテック社製)を付与することによ
り、樹脂充填剤の表層部10aに触媒核を付着させた。
さらに、上記(6) と同様の条件で無電解めっきを行い、
上記(6) で形成した無電解めっき膜12aと樹脂充填剤
の表層部10aとの上に、さらに厚さ0.6〜3.0μ
mの無電解めっき膜12bを形成した(図9(d)参
照)。この工程により、スルーホール29の上に蓋めっ
き層を形成することができた。
銅めっき膜12bに貼り付け、マスクを載置して、10
0mJ/cm2 で露光し、0.8%炭酸ナトリウム水溶
液で現像処理することにより、厚さ30μmのめっきレ
ジスト3を設けた(図10(a)参照)。
脱脂し、25℃の水で水洗後、さらに硫酸で洗浄してか
ら、以下の条件で電解銅めっきを施し、厚さ20μmの
電解銅めっき膜13を形成した(図10(b)参照)。 〔電解めっき水溶液〕 硫酸 2.24 mol/l 硫酸銅 0.26 mol/l 添加剤 19.5 ml/l (アトテックジャパン社製、カパラシドHL) 〔電解めっき条件〕 電流密度 1 A/dm2 時間 65 分 温度 22±2 ℃
離除去した後、そのめっきレジスト3下の無電解めっき
膜12a、12bを硫酸と過酸化水素の混合液でエッチ
ング処理して溶解除去し、無電解銅めっき膜12と電解
銅めっき膜13からなる厚さ18μmの導体回路(バイ
アホール7を含む)5を形成した(図10(c)参
照)。
と有機酸とを含有するエッチング液によって、粗化面を
形成した(図10(d)参照)。
により、さらに上層の導体回路を形成し、多層配線板を
得た(図11(a)〜図12(a)参照)。
エーテル(DMDG)に60重量%の濃度になるように
溶解させた、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日
本化薬社製)のエポキシ基50%をアクリル化した感光
性付与のオリゴマー(分子量:4000)46.67重
量部、メチルエチルケトンに溶解させた80重量%のビ
スフェノールA型エポキシ樹脂(油化シェル社製、商品
名:エピコート1001)15.0重量部、イミダゾー
ル硬化剤(四国化成社製、商品名:2E4MZ−CN)
1.6重量部、感光性モノマーである2官能アクリルモ
ノマー(日本化薬社製、商品名:R604)4.5重量
部、同じく多価アクリルモノマー(共栄化学社製、商品
名:DPE6A)1.5重量部、分散系消泡剤(サンノ
プコ社製、S−65)0.71重量部を容器にとり、攪
拌、混合して混合組成物を調製し、この混合組成物に対
して光重合開始剤としてベンゾフェノン(関東化学社
製)2.0重量部、光増感剤としてのミヒラーケトン
(関東化学社製)0.2重量部、を加えることにより、
粘度を25℃で2.0Pa・sに調整したソルダーレジ
スト組成物を得た。なお、粘度測定は、B型粘度計(東
京計器社製、DVL−B型)で60rpmの場合はロー
ターNo.4、6rpmの場合はローターNo.3によ
った。
ルダーレジスト組成物を20μmの厚さで塗布し、70
℃で20分間、70℃で30分間の条件で乾燥処理を行
った後、ソルダーレジスト開口部のパターンが描画され
た厚さ5mmのフォトマスクをソルダーレジスト層に密
着させて1000mJ/cm2 の紫外線で露光し、DM
TG溶液で現像処理し、200μmの直径の開口を形成
した。そして、さらに、80℃で1時間、100℃で1
時間、120℃で1時間、150℃で3時間の条件でそ
れぞれ加熱処理を行ってソルダーレジスト層を硬化さ
せ、開口を有し、その厚さが20μmのソルダーレジス
トパターン層14を形成した。上記ソルダーレジスト組
成物としては、市販のソルダーレジスト組成物を使用す
ることもできる。
した基板を、塩化ニッケル(2.3×10-1mol/
l)、次亜リン酸ナトリウム(2.8×10-1mol/
l)、クエン酸ナトリウム(1.6×10-1mol/
l)を含むpH=4.5の無電解ニッケルめっき液に2
0分間浸漬して、開口部に厚さ5μmのニッケルめっき
層15を形成した。さらに、その基板をシアン化金カリ
ウム(7.6×10-3mol/l)、塩化アンモニウム
(1.9×10-1mol/l)、クエン酸ナトリウム
(1.2×10-1mol/l)、次亜リン酸ナトリウム
(1.7×10-1mol/l)を含む無電解金めっき液
に80℃の条件で7.5分間浸漬して、ニッケルめっき
層15上に、厚さ0.03μmの金めっき層16を形成
した。
面のソルダーレジスト層14の開口に、スズ−鉛を含有
するはんだペーストを印刷し、さらに他方の面のソルダ
ーレジスト層14の開口にスズ−アンチモンを含有する
はんだペーストを印刷し、該はんだペーストにピンを載
置した後、200℃でリフローすることにより、ICチ
ップを載置する面にはんだバンプ(はんだ体)17を形
成し、他方の面には、既に図2を参照しながら説明した
方法と同様の方法を用いてPGAを形成し、多層配線プ
リント基板を製造した(図12(b)参照)。
樹脂絶縁層用フィルムを以下の条件で仮圧着した以外
は、実施例1と同様にして多層プリント配線板を製造し
た。すなわち、層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを基板上
に載置し、圧力0.2kgf/cm2 、温度100℃、
圧着時間10秒で貼り付けることにより仮圧着した。
樹脂絶縁層用フィルムを以下の条件で仮圧着した以外
は、実施例1と同様にして多層プリント配線板を製造し
た。すなわち、層間樹脂絶縁層用樹脂フィルムを基板上
に載置し、圧力9kgf/cm2 、温度80℃、圧着時
間10秒で貼り付けることにより仮圧着した。
樹脂絶縁層用フィルムを以下の条件により真空ラミネー
ター装置を用いて貼り付けることにより層間樹脂絶縁層
を形成したほかは、実施例1と同様にして多層プリント
配線板を製造した。すなわち、層間樹脂絶縁層用樹脂フ
ィルムを基板上に載置し、真空度0.5Torr、圧力
1.0kgf/cm2 、温度80℃、圧着時間60秒で
貼り付け、その後、170℃で30分間熱硬化させた。
樹脂絶縁層用フィルムを以下の条件により真空ラミネー
ター装置を用いて貼り付けることにより層間樹脂絶縁層
を形成したほかは、実施例1と同様にして多層プリント
配線板を製造した。すなわち、層間樹脂絶縁層用樹脂フ
ィルムを基板上に載置し、真空度0.5Torr、圧力
15kgf/cm2 、温度80℃、圧着時間60秒で貼
り付け、その後、170℃で30分間熱硬化させた。
4の製造工程において、樹脂フィルムを仮圧着した後、
該樹脂フィルムを剥がしたところ、実施例1、2および
比較例1、3、4では基板に樹脂残り等が発生しておら
ず、剥がした樹脂フィルムを再び層間樹脂絶縁層用フィ
ルムとして用いることができたのに対し、比較例2で
は、基板に樹脂残りが発生し、樹脂フィルムが破れたた
め、剥がした樹脂フィルムを再び層間樹脂絶縁層用フィ
ルムとして用いることができなかった。
例1、2および比較例2〜4では位置ズレを生じること
なく樹脂フィルムを裁断することができたのに対し、比
較例1では、樹脂フィルムを裁断した際に樹脂フィルム
に位置ズレが発生していた。
例3、4の多層プリント配線板について、−55℃で3
0分保持した後、125℃で30分保持するヒートサイ
クルを1000回繰り返すヒートサイクル試験を実施
し、層間樹脂絶縁層の粗化面、および、層間樹脂絶縁層
と導体回路との間の剥離の有無をクロスカットして顕微
鏡観察することにより調べた。
係る多層プリント配線板で、層間樹脂絶縁層に形成した
粗化面は、平均粗度Rzが1.5〜2.5μmであり、
下層導体回路の有無に関係なく層間樹脂絶縁層の全表面
に形成されていたのに対し、比較例4に係る多層プリン
ト配線板では、下層導体回路が形成された部分の層間樹
脂絶縁層の表層部に粗化面が形成されていない部分がみ
られた。
線板では、層間樹脂絶縁層と導体回路との間に剥離が発
生していなかったのに対し、比較例3に係る多層プリン
ト配線板では、層間樹脂絶縁層と下層導体回路との間で
剥離が発生している部分がみられ、比較例4に係る多層
プリント配線板では、粗化面が形成されなかった部分
で、層間樹脂絶縁層と導体回路との間で剥離が発生して
いる部分がみられた。
に係る多層プリント配線板について導通試験を行ったと
ころ、実施例1および2に係る多層プリント配線板では
導通不良が発生していなかったのに対し、比較例3およ
び4に係る多層プリント配線板では回路の一部で導通不
良が発生していた。
線板の製造方法によれば、樹脂フィルムを圧着する際
に、仮圧着した後、本圧着を行うため、仮圧着時に樹脂
フィルムに位置ズレが生じた場合には、樹脂フィルムを
貼り付け直すことができ、歩留りを向上させることがで
きるとともに、正確に樹脂フィルムと導体回路を含む基
板との位置合わせを行うことができる。また、樹脂フィ
ルムの位置合わせを正確に行った後、樹脂フィルムを裁
断することができるため、樹脂フィルムを効率良く使用
し、コストの低減を図ることができる。さらに、樹脂フ
ィルムに非貫通孔および/または貫通孔を形成した後、
樹脂フィルムで形成した層間樹脂絶縁層上に、酸または
酸化剤を用いて粗化面を形成すると、均一な粗さの凹凸
を有する粗化面が形成され、導体回路と層間樹脂絶縁層
との密着性に優れ、信頼性に優れる多層プリント配線板
を製造することができる。また、仮圧着を行って、再度
圧着し直しても、導体回路と層間樹脂絶縁層との密着性
や信頼性の低下は認められない。
板の製造工程おいて、樹脂フィルムを貼り付け、粗化面
を形成する工程を模式的に示す断面図である。
式的に示す断面図である。
板の製造工程の一部を示す断面図である。
板の製造工程の一部を示す断面図である。
板の製造工程の一部を示す断面図である。
板の製造工程の一部を示す断面図である。
板の製造工程の一部を示す断面図である。
板の製造工程の一部を示す断面図である。
板の製造工程の一部を示す断面図である。
線板の製造工程の一部を示す断面図である。
線板の製造工程の一部を示す断面図である。
線板の製造工程の一部を示す断面図である。
板の製造工程おいて、樹脂フィルムを貼り付け、粗化面
を形成する工程を模式的に示す断面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 基板上に導体回路と層間樹脂絶縁層とを
順次積層形成する多層プリント配線板の製造方法であっ
て、前記層間樹脂絶縁層を形成する際に、酸または酸化
剤に可溶性の粒子が酸または酸化剤に難溶性の樹脂中に
分散した樹脂フィルムを用い、前記樹脂フィルムを1.
0〜7.0kgf/cm2 の圧力で導体回路を含む基板
表面に仮圧着し、ついで、減圧下または真空下におい
て、2.0〜10kgf/cm2 の圧力で本圧着した
後、非貫通孔および/または貫通孔を形成することを特
徴とする多層プリント配線板の製造方法。 - 【請求項2】 前記酸または酸化剤に可溶性の粒子は、
樹脂粒子、無機粒子および金属粒子からなる群より選択
される少なくとも一種である請求項1に記載の多層プリ
ント配線板の製造方法。 - 【請求項3】 前記樹脂フィルムを仮圧着する際の温度
は50〜110℃であり、本圧着する際の温度は60〜
120℃である請求項1または2に記載の多層プリント
配線板の製造方法。 - 【請求項4】 前記樹脂フィルムを本圧着する時間は、
10〜120秒である請求項1〜3のいづれか1に記載
の多層プリント配線板の製造方法。 - 【請求項5】 前記樹脂フィルムを本圧着する際の真空
度は、0.1〜10Torrである請求項1〜4のいづ
れか1に記載の多層プリント配線板の製造方法。 - 【請求項6】 前記酸または酸化剤に難溶性の樹脂は、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリ
フェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、および、フッ素
樹脂からなる群より選択される少なくとも一種を含有す
る請求項1〜5のいづれか1に記載の多層プリント配線
板の製造方法
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