JP3310539B2 - 多層プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、層間接続のための
経由穴を設けた多層プリント配線板の製造方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の多層プリント配線板では、ドリル
加工によって表裏に貫通するスルーホールを形成し、こ
のスルーホールの内周に金属メッキを施して各層の配線
パターン間の電気的接続をとることが一般的であるが、
高密度化の要請に伴って、スルーホールのような貫通穴
ではなく、ビアホールと呼ばれる非貫通の経由穴を層間
に形成し、そしてこの経由穴に導電性物質を設けて各層
の配線パターン間の電気的接続をとることが近年広く利
用されるに至っている。

【０００３】非貫通の経由穴を形成するにあたって、ド
リル加工ではドリルの進入深さを制御するのが非常に困
難であるために、エッチング加工によって経由穴を形成
する方法が特開平５−２１８６５１号公報で提供されて
いる。この方法は、配線パターン１を形成した回路基板
２の表面にまず図３（ａ）のように絶縁樹脂層３を設け
ると共に絶縁樹脂層３の表面に銅箔等の金属箔４を積層
し、次に経由穴６を形成させる箇所を除く部分において
金属箔４の表面に図３（ｂ）のようにスクリーン印刷法
またはホト法でエッチングレジスト１５を設け、エッチ
ングレジスト１５で覆われず露出した箇所の金属箔４に
エッチング液を作用させることによって、図３（ｃ）の
ように経由穴６を形成させる箇所の金属箔４に開口部８
を形成し、そしてエッチングレジスト１５を除去すると
共に開口部８によって露出する絶縁樹脂層３を溶解させ
ることによって、図３（ｄ）のように配線パターン１に
至る経由穴６を設けるようにしたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように経由穴６
を形成する位置において金属箔４に開口部８を形成する
必要があるが、上記の特開平５−２１８６５１号公報の
方法では、金属箔４の表面にスクリーン印刷法やホト法
でエッチングレジスト１５を設け、エッチング液で処理
することによって金属箔４に開口部８を形成するように
している。しかしこのスクリーン印刷やホトエッチング
は手間や工数を非常に必要とするものであり、経由穴６
の加工の生産性に問題を有するものであった。

【０００５】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、経由穴を簡略化した工程で生産性良く形成するこ
とができる多層プリント配線板の製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る多層プリン
ト配線板の製造方法は、配線パターン１を形成した回路
基板２の表面に絶縁樹脂層３を介して金属箔４を積層
し、エッチング液に対して耐性を有する保護フィルム５
を金属箔４の表面に張り合わせ、経由穴６を設ける箇所
において保護フィルム５にレーザー光を照射することに
よって金属箔４に至る下穴７を保護フィルム５に形成
し、次にこの下穴７を通して金属箔４にエッチング液を
作用させることによって下穴７の箇所の金属箔４を除去
して開口部８を金属箔４に設け、次いで保護フィルム５
の下穴７と金属箔４の開口部８を通して絶縁樹脂層３に
レーザー光を照射して穴明けすることによって経由穴６
を設け、この後に経由穴６内に導電性物質９を形成して
回路基板２の配線パターン１と金属箔４とを電気的に接
続することを特徴とするものである。

【０００７】また請求項２の発明は、保護フィルム５を
感光性レジストフィルム１１を介して金属箔４の表面に
張り合わせると共に、経由穴６内への導電性物質９の形
成を金属メッキで行なうようにし、この金属メッキを行
なった後に、感光性レジストフィルム１１の表面から保
護フィルム５を除去することを特徴とするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。回路基板２は内層用回路板として使用されるもの
であり、例えばガラス布基材エポキシ樹脂銅張り積層板
などを用い、銅箔のエッチング加工等によって内層用の
配線パターン１を予め形成したものを使用することがで
きる。この配線パターン１には酸化剤による酸化処理
（いわゆる黒化処理）をして表面の粗面化処理をしてお
くのが好ましい。

【０００９】絶縁樹脂層３はエポキシ樹脂やポリイミド
樹脂等の熱硬化性樹脂によって形成されるものであり、
回路基板２の配線パターン１を設けた表面と、金属箔４
の背面のいずれか一方に熱硬化性樹脂を塗布等すること
によって設けることができる。この絶縁樹脂層３には無
機粉末充填剤等を含有させることができるが、後述の経
由穴６の形成を阻害するおそれのあるガラス繊維等の無
機質繊維強化材は用いないようにするのが好ましい。ま
たこのように熱硬化性樹脂を塗布等した段階では絶縁樹
脂層３は半硬化の状態である。この半硬化とはいわゆる
Ｂステージの状態を意味するものであり、加熱により流
動状態を経て硬化（ゲル化を含む）に至ることのできる
状態を意味する。そして絶縁樹脂層３を介して回路基板
２の表面に金属箔４を重ね、加熱することによって、図
１（ａ）に示すように硬化した絶縁樹脂層３を介して回
路基板２の表面に金属箔４を積層接着することができる
ものである。尚、溶剤を含む樹脂組成物を用いてコーテ
ィング等により絶縁樹脂層３を形成する場合には、この
加熱硬化の前に溶剤除去のための加熱を行なって溶剤を
除去しておくのが好ましい。また上記金属箔４として
は、銅箔の他にアルミニウム箔やニッケル箔等を使用す
ることができるが、性能や入手の容易さ等の点で銅箔が
最も好ましい。

【００１０】保護フィルム５は金属箔４用のエッチング
液に対して耐性を有するフィルムで形成されるものであ
り、エッチング液として銅エッチング用の塩化銅水溶液
を用いる場合には、この保護フィルム５としては例えば
ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエ
ステル、ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化ビニリデン等
のフィルムを用いることができる。また感光性レジスト
フィルム１１としては、いわゆるドライフィルムと通称
されるものを用いることができる。保護フィルム５と感
光性レジストフィルム１１とはラミネートロールを通す
などして張り合わせて用いることができるものである。
そして感光性レジストフィルム１１の側を金属箔４の表
面に重ねて保護フィルム５と感光性レジストフィルム１
１を回路基板２に重ね、ロール等に通して図１（ｂ）に
示すように保護フィルム５と感光性レジストフィルム１
１を張り付けるものである。このように保護フィルム５
と感光性レジストフィルム１１をラミネートしておいて
同時に張り付けるようにする他に、まず感光性レジスト
フィルム１１を金属箔４の表面に張った後、感光性レジ
ストフィルム１１の上に保護フィルム５を張るようにし
てもよい。

【００１１】次に、経由穴６を設ける位置において保護
フィルム５と感光性レジストフィルム１１に下穴７を明
ける。経由穴６は当然のごとく、配線パターン１が存在
する部分に設定されるものであり、この経由穴６を設け
る位置においてレーザー光を照射することによって、保
護フィルム５と感光性レジストフィルム１１を貫通して
下穴７を明けることができる。レーザー光を照射すると
その熱エネルギーによって保護フィルム５や感光性レジ
ストフィルム１１を溶融・分解・消失させ、レーザー光
を照射した箇所に下穴７を形成することができるもので
ある。保護フィルム５や感光性レジストフィルム１１は
樹脂材料で形成されているために融点や分解温度が低
く、レーザー光の照射によって容易に穴が明くが、金属
箔４は融点が高く、しかもレーザー光を反射し易いため
に、容易に穴は明かない。従ってレーザー光の照射によ
って図１（ｃ）のように金属箔４を底面とする下穴７が
保護フィルム５と感光性レジストフィルム１１に形成さ
れる。ここで、レーザーとしては、ＣＯ₂ レーザーやエ
キシマレーザーなどを用いることができるものである。

【００１２】上記のようにレーザーでは金属箔４に穴を
明けることが困難であるので、下穴７を設けてこの部分
に金属箔４を露出させた後、エッチング液を下穴７を通
して金属箔４に作用させ、図１（ｄ）のように下穴７の
部分の金属箔４をエッチング除去して開口部８を設け
る。他の部分の金属箔４や感光性レジストフィルム１１
は保護フィルム５で保護されているために、これらのエ
ッチング液が作用することを防ぐことができる。尚、金
属箔４として銅箔を用いる場合、エッチング液として塩
化銅溶液などを使用することができるものである。

【００１３】このように金属箔４に開口部８を設けた
後、下穴７及び開口部８を通してレーザー光を絶縁樹脂
層３に照射することによって、図１（ｅ）のように絶縁
樹脂層３に経由穴６を形成することができる。絶縁樹脂
層３は樹脂材料で形成されているために融点や分解温度
が低く、レーザー光の照射によって容易に穴が明くが、
配線パターン１は金属箔等の金属材料で形成されている
ために融点が高く、しかもレーザー光を反射し易く、容
易に穴は明かない。従ってレーザー光の照射によって配
線パターン１を底面として絶縁樹脂層３に経由穴６を形
成することができるものである。

【００１４】上記のようにして、レーザー加工による穴
明けと、レーザー加工で設けた穴による金属箔のエッチ
ング加工とで、経由穴６を形成することができるもので
あり、従来のようにスクリーン印刷やホトエッチングの
ような手間や工数を必要な工程が不要になり、経由穴６
を簡略化した工程で生産性良く形成することが可能にな
るものである。

【００１５】そして、上記のようにして設けた経由穴６
に導電性物質９を設け、経由穴６内の導電性物質９によ
って配線パターン１と金属箔４とを電気的に接続させる
ことができるものである。導電性物質９の形成は、銅メ
ッキなどの金属メッキによって行なうことができる。金
属メッキを行なうと図２（ａ）に示すように、金属メッ
キ層１２が配線パターン１の表面から経由穴６の内周に
かけて形成されるものであり、この金属メッキ層１２を
導電性物質９として配線パターン１と金属箔４とを電気
的に接続させることができるのである。金属メッキは、
例えば、無電解メッキを行なって薄いメッキ層を形成し
た後に、この薄いメッキ層に通電して電気メッキを行な
い、所定厚みに金属層１２を形成する方法で行なうこと
ができる。

【００１６】このように金属メッキを行なうにあたっ
て、金属箔４の表面は保護フィルム５や感光性レジスト
フィルム１１で覆われているために、図２（ａ）に示す
ように金属箔４の表面に金属メッキ層１２が析出するこ
とはない。金属箔４の表面に金属メッキ層１２が析出す
ると金属箔４の全体厚みが厚くなり、後述の工程で金属
箔４をエッチング加工して表層の配線パターン１６を形
成するにあたって、微細パターンで配線パターン１６を
形成することが難しくなるが、このように金属箔４の表
面には金属メッキ層１２が析出することがないので、微
細パターンで配線パターン１６を形成することが容易に
なるものである。

【００１７】保護フィルム５は上記の金属メッキの前あ
るいはその途中に除去するようにしてもよいが、金属メ
ッキが終了した後に、感光性レジストフィルム１１の表
面から剥離して保護フィルム５を除去するのが好まし
い。このように保護フィルム５を剥離して除去すると、
図２（ｂ）に示すように、金属メッキの際に保護フィル
ム５の表面に析出して付着した金属メッキ層１２も同時
に除去することができ、感光性レジストフィルム１１の
表面から金属メッキ層１２を除去することができるもの
である。

【００１８】このように感光性レジストフィルム１１は
金属メッキ層１２で覆われなくなるので、感光性レジス
トフィルム１１を露光・現像処理することができるもの
であり、感光性レジストフィルム１１を露光・現像処理
することによって、図２（ｃ）のように外層の配線パタ
ーン１６となる箇所を除いて感光性レジストフィルム１
１を溶解除去する。このように感光性レジストフィルム
１１を露光・現像処理した後、エッチング液で処理する
ことによって、図２（ｄ）のように感光性レジストフィ
ルム１１を除去して露出される部分の金属箔４をエッチ
ング除去し、金属箔４によって外層の配線パターン１６
を作製することができる。そして感光性レジストフィル
ム１１を剥離することによって、図２（ｅ）のような多
層のプリント配線板を得ることができるものである。

【００１９】尚、図１や図２では、回路基板２の片面に
ついてのみ図示しているが、回路基板２の両面に配線パ
ターン１を設けて、回路基板２の両面において経由穴６
を形成すると共に外層の配線パターン１６を設けるよう
にしてもよいのはいうまでもない。

【００２０】

【実施例】次に本発明を実施例によって具体的に説明す
る。ＦＲ−４タイプの両面銅張積層板（積層板の厚み
１．０ｍｍ、銅箔の厚み１８μｍ）を用い、一方の片面
の銅箔をプリント加工して配線パターン１を形成すると
共に他方の片面の銅箔を全面エッチング除去して、配線
パターン１を有する回路基板２を作製し、この配線パタ
ーン１の表面を酸化処理（黒化処理）した。

【００２１】次に、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と
ジシアンジアミドを主成分とする、ＦＲ−４タイプエポ
キシ樹脂積層板製造用のエポキシ樹脂ワニスを、カーテ
ンコーターを用いて回路基板２の配線パターン１を設け
た面に塗布し、１７０℃で１０分間加熱して乾燥するこ
とによって、厚み６０ｍｍの絶縁樹脂層３を形成した。
そしてこの絶縁樹脂層３の表面に厚み１８μｍの電解銅
箔からなる金属箔４をそのマット面が絶縁樹脂層３と接
触するように重ね、１７０℃、２０ｋｇ／ｃｍ ² 、９０
分間の条件で加熱加圧成形することによって、回路基板
２の表面に絶縁樹脂層３を介して金属箔４を接着した
（図１（ａ））。

【００２２】次に、厚み２０μｍのポリエチレンフィル
ムで形成される保護フィルム５と、厚み５０μｍのドラ
イフィルム（日本合成化学社製「ＡＬＰＨＯ ５０１Ｙ
５０」）で形成される感光性レジストフィルム１１とを
ラミネートしたフィルムを、感光性レジストフィルム１
１が金属箔４を接触するように重ねて張り合わせた（図
１（ｂ））。

【００２３】この後、経由穴６を設ける箇所において保
護フィルム５と感光性レジストフィルム１１に出力２０
Ｗ、光束直径φ＝７０μｍのＣＯ₂ レーザーを０．１秒
間照射し、下穴７を保護フィルム５と感光性レジストフ
ィルム１１とに貫通させて設けた（図１（ｃ））。次
に、塩化銅水溶液で３分間処理することによって、下穴
７内に露出する金属箔４をエッチング処理し、金属箔４
に開口部８を設けた（図１（ｄ））。

【００２４】この後、出力４０Ｗ、光束直径φ＝５０μ
ｍのＣＯ₂ レーザーを、下穴７と開口部８を通して絶縁
樹脂層３に０．１秒間照射し、絶縁樹脂層３に経由穴６
を形成した（図１（ｅ））。このようにして経由穴６を
形成した後、無電解銅メッキ・電気銅メッキプロセスで
金属メッキを行なうことによって、経由穴６の底面、内
周面、さらに保護フィルム５の表面に銅を析出させ、銅
による金属メッキ層１２を設けて配線パターン１と金属
箔４とを電気的に接続した（図２（ａ））。

【００２５】次に、感光性レジストフィルム１１の表面
から保護フィルム５を剥がして感光性レジストフィルム
１１を露出させ（図２（ｂ））、この後、この感光性レ
ジストフィルム１１を露光・現像した（図２（ｃ））。
次に塩化銅水溶液で３分間処理することによって、感光
性レジストフィルム１１に覆われない金属箔４をエッチ
ング処理して外層用の配線パターン１６を形成し（図２
（ｄ））、最後に感光性レジストフィルム１１を剥離す
ることによって、多層プリント配線板を得た（図２
（ｅ））。

【００２６】

【発明の効果】上記のように本発明は、配線パターンを
形成した回路基板の表面に絶縁樹脂層を介して金属箔を
積層し、エッチング液に対して耐性を有する保護フィル
ムを金属箔の表面に張り合わせ、経由穴を設ける箇所に
おいて保護フィルムにレーザー光を照射することによっ
て金属箔に至る下穴を保護フィルムに形成し、次にこの
下穴を通して金属箔にエッチング液を作用させることに
よって下穴の箇所の金属箔を除去して開口部を金属箔に
設け、次いで保護フィルムの下穴と金属箔の開口部を通
して絶縁樹脂層にレーザー光を照射して穴明けすること
によって経由穴を設け、この後に経由穴内に導電性物質
を形成して回路基板の配線パターンと金属箔とを電気的
に接続するようにしたので、レーザー加工による保護フ
ィルムの穴明けと、保護フィルムに穴明けした下穴を通
しての金属箔のエッチング加工と、下穴と金属箔に穴明
けした開口部を通してのレーザー加工による絶縁樹脂層
の穴明けとで、経由穴を形成することができるものであ
り、従来のようなスクリーン印刷やホトエッチングのよ
うな手間や工数を必要とする工程が不要になり、経由穴
を簡略化した工程で生産性良く形成して、安価な多層プ
リント配線板を提供することが可能になるものである。

【００２７】また請求項２の発明は、保護フィルムを感
光性レジストフィルムを介して金属箔の表面に張り合わ
せると共に、経由穴内への導電性物質の形成を金属メッ
キで行なうようにし、この金属メッキを行なった後に、
感光性レジストフィルムの表面から保護フィルムを除去
するようにしたので、金属メッキを行なうにあたって金
属箔の表面に金属メッキ層が析出することがなく、金属
箔の全体厚みが厚くなることがなくなって、微細な配線
パターンを形成することが容易になるものであり、また
金属メッキの際に保護フィルムの表面に析出した金属メ
ッキ層を保護フィルムの除去の際に同時に除去すること
ができるものであり、感光性レジストフィルムの露光・
現像処理にこの金属メッキ層が支障となることがなくな
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における前半の工程を示す
ものであり、（ａ）乃至（ｅ）はそれぞれ断面図であ
る。

【図２】本発明の実施の形態における後半の工程を示す
ものであり、（ａ）乃至（ｅ）はそれぞれ断面図であ
る。

【図３】従来例を示すものであり、（ａ）乃至（ｄ）は
それぞれ断面図である。

【符号の説明】

１ 配線パターン ２ 回路基板 ３ 絶縁樹脂層 ４ 金属箔 ５ 保護フィルム ６ 経由穴 ７ 下穴 ８ 開口部 ９ 導電性物質 １１ 感光性レジストフィルム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 修二 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工 株式会社内 (72)発明者 高木 光司 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工 株式会社内 (72)発明者 池谷 晋一 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工 株式会社内 (72)発明者 藤原 弘明 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工 株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−273458（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−152766（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05K 3/46 H05K 3/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配線パターンを形成した回路基板の表面
   に絶縁樹脂層を介して金属箔を積層し、エッチング液に
   対して耐性を有する保護フィルムを金属箔の表面に張り
   合わせ、経由穴を設ける箇所において保護フィルムにレ
   ーザー光を照射することによって金属箔に至る下穴を保
   護フィルムに形成し、次にこの下穴を通して金属箔にエ
   ッチング液を作用させることによって下穴の箇所の金属
   箔を除去して開口部を金属箔に設け、次いで保護フィル
   ムの下穴と金属箔の開口部を通して絶縁樹脂層にレーザ
   ー光を照射して穴明けすることによって経由穴を設け、
   この後に経由穴内に導電性物質を形成して回路基板の配
   線パターンと金属箔とを電気的に接続することを特徴と
   する多層プリント配線板の製造方法。
2. 【請求項２】 保護フィルムを感光性レジストフィルム
   を介して金属箔の表面に張り合わせると共に、経由穴内
   への導電性物質の形成を金属メッキで行なうようにし、
   この金属メッキを行なった後に、感光性レジストフィル
   ムの表面から保護フィルムを除去することを特徴とする
   請求項１に記載の多層プリント配線板の製造方法。