JP3361427B2 - 多層印刷配線板及びその製造方法 - Google Patents

多層印刷配線板及びその製造方法

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JP3361427B2 JP3894496A JP3894496A JP3361427B2 JP 3361427 B2 JP3361427 B2 JP 3361427B2 JP 3894496 A JP3894496 A JP 3894496A JP 3894496 A JP3894496 A JP 3894496A JP 3361427 B2 JP3361427 B2 JP 3361427B2
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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、絶縁基板上の絶縁層に
穿設した接続用有底孔(盲孔)を介して内層回路パター
ンと外層回路パターンとを電気的に接続した多層印刷配
線板及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般的に、各種電気製品に用いられる印
刷基板は、回路の高密度化に伴って回路パターンを多層
化させて、これらの間に絶縁層を介在させた構造の多層
印刷配線板が開発されるに至っている。
【0003】この種の多層印刷配線板の製造方法の一例
として、基板上の絶縁層に穿設した接続用有底孔を介し
て内層回路パターンと外層回路パターンとを電気的に接
続する方法が特公平5−37360号公報に開示されて
いる。
【0004】図6は従来の多層印刷配線板を示した断面
図である。図6に示した従来の多層印刷配線板100
は、特公平5−37360号公報に開示されており、こ
こでは簡略に説明すると、基板101の表面を研磨した
後、基板101上に形成した内層回路パターン102に
銅表面酸化剤を用いて銅表面にも凹凸を形成し、この上
から絶縁樹脂103と2〜3μmの無電解メッキ用接着
剤104とを順に、塗布・熱硬化する。
【0005】この無電解メッキ用接着剤104の硬化表
面にメッキレジスト用インクをスクリーン印刷し、熱硬
化させて、無電解メッキ用レジスト105を積層した
後、内外層接続用有底孔(盲孔)106を炭酸ガスレー
ザを用いて穿設し、更に隣接する箇所にスルーホール1
07をドリルを用いて穿設する。
【0006】しかる後に、貫通孔のスミア処理を兼ね
て、露出している絶縁層103,無電解メッキ用接着剤
104及び基板101の絶縁材料部分に、無電解メッキ
の接着性を高めるために、重クロム酸/硫酸/弗化ナト
リウムの溶液を用いて、化学粗化処理を行い、その後、
無電解メッキによって、外層回路パターン108及び外
層接続用有底孔106の内壁並びにスルーホール107
の内壁にメッキを行い、このときに、内層回路パターン
102とスルーホール107の接続用ランド109も形
成されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来の多層印刷配線板100の製造方法によれば、内層回
路パターン102と外層回路パターン108とが、内外
層接続用有底孔106の内壁に被着した接続用ランド1
09を介して電気的に接続できるものの、前述した如
く、製造工程中、露出している絶縁層103,無電解メ
ッキ用接着剤104及び基板101の絶縁材料部分に、
重クロム酸/硫酸/弗化ナトリウムの溶液を用いて、無
電解メッキの接着性を高めるための化学粗化処理を行っ
ている。
【0008】しかしながら、重クロム酸及び弗化ナトリ
ウムを化学粗化処理に用いることは以下の説明の如く、
環境保護の面から大変問題になっている。
【0009】まず、重クロム酸(6価クロム)を用いた
場合には、水質汚濁防止法で有害物の指定を受けてお
り、使用不可の地域もある。また、廃水中の6価クロ
ムを除去する処理システムが複雑となり、且つ、水質汚
濁防止法により排出基準が0.5mg/l以下と設定さ
れていて大変厳しい。更に、6価クロムを含む汚泥の
処理が大変であり、今後さらに規制が厳しくなると予想
される。
【0010】一方、弗化ナトリウムなどの弗化物を用い
た場合には、廃水中の弗化物を除去する処理システムが
複雑となり、ランニングコストも大となる。
【0011】そこで、基板及び基板上に積層した絶縁層
を化学粗化処理する際に有害物を使用することなく、且
つ、内層回路パターンと外層回路パターンとを電気的に
接続するための接続用有底孔(盲孔)を絶縁層の表面側
から容易に穿設できる多層印刷配線板及びその製造方法
が望まれている。
【0012】また、一方では、通信機器およびコンピュ
ータ等のデジタル機器にあって、これらの機器から発生
するノイズが他の周辺機器妨害を与える問題があり、そ
の対応として電源、グランド配線層の下に信号配線を行
う要求が高まってきている。しかし、この要求に反して
近年の実装部品は0.4 及び0.3 ピッチのQFPやボード
テウボード及びベアチップ実装等ファインな配線間隔、
幅が求められている。この場合の配線の引き回しは内層
主体になるため、外層の部品実装用ランドと内層配線と
層間接続方法が重要なポイントとなる。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
てなされたものであり、請求項1に係る発明は、「基台
となる絶縁基板と、前記絶縁基板の上面、下面の少なく
とも一方の面上に形成した第1の回路パターンと、前記
第1の回路パターンを形成した面側の前記絶縁基板上に
前記第1の回路パターンを蔽って形成した絶縁層と、前
記第1の回路パターンを露出させるべく前記絶縁層に形
成した接続用有底孔と、前記第1の回路パターンと接続
すべく前記接続用有底孔の内壁より連続して前記絶縁層
上に形成した第2の回路パターンとを少なくとも有する
多層印刷配線板において、前記絶縁層過マンガン酸
塩を主とした酸化剤に対して難溶性を示すビスフェノー
ルA系エポキシ樹脂と、このビスフェノールA系エポキ
シ樹脂中に分散させた、前記ビスフェノールA系エポキ
シ樹脂100重量部に対して、15乃至35重量部であ
り、1乃至5μmの平均粒径を有し且つ前記過マンガン
酸塩を主とした酸化剤に対し可溶性である炭酸カルシウ
ム粒と10乃至20重量部の応力緩和剤としてのポリ
ブタジエンとから構成すると共に、前記絶縁層の表面と
前記接続用有底孔の内壁の表面とを、前記過マンガン酸
塩を主とした酸化剤により溶出した前記炭酸カルシウム
の溶出粗面として形成したことを特徴とする多層印刷
配線板。」を提供するものであり、
【0014】請求項2に係る発明は、「前記第2の回路
パターン上に第2の絶縁層を及び該第2の絶縁層上に第
3の回路パターンを形成して、前記第2の回路パターン
及び前記第3の回路パターン相互を電気的に接続するた
めの接続用有底孔をそれぞれ形成したことを特徴とする
請求項1記載の多層印刷配線板。」を提供するものであ
り、
【0015】請求項3に係る発明は、「基台となる絶縁
基板と、前記絶縁基板の上面,下面の少なくとも一方の
面上に形成した第1の回路パターンと、前記第1の回路
パターンを形成した面側の前記絶縁基板上に前記第1の
回路パターンを蔽って形成した内側絶縁層と外側絶縁層
とからなる複合絶縁層と、前記第1の回路パターンを露
出させるべく前記複合絶縁層に形成した接続用有底孔
と、前記第1の回路パターンと接続すべく前記接続用有
底孔の内壁より連続して前記複合絶縁層上に形成した第
2の回路パターンとを少なくとも有する多層印刷配線板
において、前記内側絶縁層過マンガン酸塩を主とし
た酸化剤に対して難溶性を示すビスフェノールA系エポ
キシ樹脂と、このビスフェノールA系エポキシ樹脂中に
分散させた、前記ビスフェノールA系エポキシ樹脂10
0重量部に対して、10乃至30重量部であり、その平
均粒径が1乃至3μmである応力緩和剤としてのSiO
2とから構成し、前記外側絶縁層過マンガン酸塩
を主とした酸化剤に対して難溶性を示すビスフェノール
A系エポキシ樹脂と、このビスフェノールA系エポキシ
樹脂中に分散させた、前記ビスフェノールA系エポキシ
樹脂100重量部に対して、15乃至35重量部であ
り、1乃至5μmの平均粒径を有し且つ前記過マンガン
酸塩を主とした酸化剤に対し可溶性である炭酸カルシウ
ム粒と、10乃至20重量部の応力緩和剤としてのポリ
ブタジエンとから構成すると共に、前記複合絶縁層の表
面と前記接続用有底孔の内壁の表面とを、前記過マンガ
ン酸塩を主とした酸化剤により溶出した前記炭酸カルシ
ウム粒の溶出粗面として形成したことを特徴とする多層
印刷配線板。」を提供するものであり、
【0016】請求項4に係る発明は、「前記第2の回路
パターン上に第2の複合絶縁層を及び該第2の複合絶縁
層上に第3の回路パターンを形成して、前記第2の回路
パターン及び前記第3の回路パターン相互を電気的に接
続するための接続用有底孔をそれぞれ形成したことを特
徴とする請求項3記載の多層印刷配線板。」を提供する
ものであり、
【0017】請求項5に係る発明は、「前記各接続用有
底孔はその断面形状が略V字型のテーパー面を有しその
テーパー面は前記絶縁基板の表面に対して45度から8
5度に形成してなることを特徴とする請求項2又は請求
項4記載の多層印刷配線板。」を提供するものであり、
【0018】請求項6に係る発明は、「基台となる絶縁
基板の上面,下面の少なくとも一方の面上に第1の導電
体を積層する工程と、該第1の導電体をエッチング処理
して第1の回路パターンを形成する工程と、前記第1の
回路パターンを形成した面側の前記絶縁基板上に、前記
第1の回路パターンを蔽って、第1の絶縁層を形成する
工程と、前記第1の回路パターンを露出させるべく前記
第1の絶縁層に接続用有底孔を穿設する工程と、前記第
1の絶縁層の表面と前記接続用有底孔の内壁の表面と
酸化剤処理する工程と、前記第1の回路パターンと接続
すべく前記接続用有底孔の内壁より連続して前記第1の
絶縁層上に第2の回路パターンを形成する工程とを少な
くとも有する多層印刷配線板の製造方法において、前記
第1の絶縁層を形成する工程は過マンガン酸塩を主と
した酸化剤に対して難溶性を示すビスフェノールA系エ
ポキシ樹脂と、このビスフェノールA系エポキシ樹脂中
に分散させた、前記ビスフェノールA系エポキシ樹脂1
00重量部に対して、15乃至35重量部であり、1乃
至5μmの平均粒径を有し且つ前記過マンガン酸塩を主
とした酸化剤に対して可溶性である炭酸カルシウム粒
10乃至20重量部の応力緩和剤としてのポリブタ
ジエンとで形成する工程であり、 前記酸化剤処理する工
程は、前記第1の絶縁層の表面と前記接続用有底孔の内
壁の表面とを、前記過マンガン酸塩を主とした酸化剤に
より前記炭酸カルシウムを溶出して溶出粗面として形成
する工程であることを特徴とする多層印刷配線板の製造
方法。」」を提供するものであり、
【0019】請求項7に係る発明は、「前記第2の回路
パターン上に、前記第1の絶縁層の前記組成からなる第
2の絶縁層を塗布する工程と、前記第1及び/又は第2
の回路パターンを露出させるべく前記第1及び/又は第
2の絶縁層に接続用有底孔を穿設する工程と、前記酸化
剤を用いて前記第2の絶縁層の表面及びこの絶縁層に穿
設した前記接続用有底孔の内壁を粗面化する工程と、前
記粗面化した上に第3の導電体を形成する工程と、該第
3の導電体をエッチング処理して第3の回路パターンを
形成する工程とを順次複数回繰り返して多数の回路パタ
ーンを形成してなる請求項6記載の多層印刷配線板の製
造方法。」を提供するものであり、
【0020】請求項8に係る発明は、「基台となる絶縁
基板の上面,下面の少なくとも一方の面上に第1の導電
体を積層する工程と、該第1の導電体をエッチング処理
して第1の回路パターンを形成する工程と、前記第1の
回路パターンを形成した面側の前記絶縁基板上に、前記
第1の回路パターンを蔽って、内側絶縁層と外側絶縁層
とからなる第1の複合絶縁層を形成する工程と、前記第
1の回路パターンを露出させるべく前記第1の複合絶縁
層に接続用有底孔を穿設する工程と、前記第1の複合絶
縁層の表面と前記接続用有底孔の内壁の表面とを酸化剤
処理する工程と、前記第1の回路パターンと接続すべく
前記接続用有底孔の内壁より連続して前記第1の複合絶
縁層上に第2の回路パターンを形成する工程とを少なく
とも有する多層印刷配線板の製造方法において、前記第
1の複合絶縁層における前記内側絶縁層を形成する工程
過マンガン酸塩を主とした酸化剤に対して難溶性を
示すビスフェノールA系エポキシ樹脂と、このビスフェ
ノールA系エポキシ樹脂中に分散させた、前記ビスフェ
ノールA系エポキシ樹脂100重量部に対して、10乃
至30重量部であり、その平均粒径が1乃至3μmであ
る応力緩和剤としてのSiO2とで形成する工程であ
り、前記第1の複合絶縁層における前記外側絶縁層を形
成する工程は過マンガン酸塩を主とした酸化剤に対し
て難溶性を示すビスフェノールA系エポキシ樹脂と、こ
のビスフェノールA系エポキシ樹脂中に分散させた、
記ビスフェノールA系エポキシ樹脂100重量部に対し
て、15乃至35重量部であり、1乃至5μmの平均粒
径を有し且つ前記過マンガン酸塩を主とした酸化剤に対
し可溶性である炭酸カルシウム粒と、10乃至20重量
部の応力緩和剤としてのポリブタジエンとで形成する工
程であり、 前記酸化剤処理する工程は、前記第1の複合
絶縁層の表面と前記接続用有底孔の内壁の表面とを、前
記過マンガン酸塩を主とした酸化剤により前記炭酸カル
シウム粒を溶出して溶出粗面として形成する工程である
ことを特徴とする多層印刷配線板の製造方法。」を提供
するものであり、
【0021】請求項9に係る発明は、「前記第2の回路
パターン上に、前記第1の複合絶縁層の前記組成からな
る第2の複合絶縁層を塗布する工程と、前記第1及び/
又は第2の回路パターンを露出させるべく前記第1及び
/又は第2の複合絶縁層に接続用有底孔を穿設する工程
と、前記酸化剤を用いて前記第2の複合絶縁層の表面及
びこの複合絶縁層に穿設した前記接続用有底孔の内壁を
粗面化する工程と、前記粗面化した上に第3の導電体を
形成する工程と、該第3の導電体をエッチング処理して
第3の回路パターンを形成する工程とを順次複数回繰り
返して多数の回路パターンを形成してなる請求項8記載
の多層印刷配線板の製造方法。」を提供するものであ
り、
【0022】請求項10に係る発明は、「前記各接続用
有底孔は、短パルスCO2レーザーの焦点をずらすと共
にそのパルス幅及びパルスエネルギーを制御して前記絶
縁基板の表面に対して45度から85度のテーパー面を
有する略V字型の断面形状に形成してなることを特徴と
する請求項7又は請求項9記載の多層印刷配線板の製造
方法。」を提供するものである。
【0023】
【実施例】以下に本発明に係わる多層印刷配線板及びそ
の製造方法の一実施例を図1及び図2,表1及び表2を
参照して詳細に説明する。
【0024】図1は本発明に係わる多層印刷配線板を示
した断面図、図2(A)〜(F)は本発明に係わる多層
印刷配線板の製造方法を工程順に説明するための工程図
である。尚、以下の説明では、本発明に係わる多層印刷
配線板の構成と、多層印刷配線板の製造方法とを、図1
及び図2(A)〜(F)を用いて一緒に説明する。
【0025】図1及び図2(A)に示した如く、本発明
に係わる多層印刷配線板1は、例えばエポキシ樹脂製,
ガラス繊維強化エポキシ樹脂製などの平板状の絶縁基板
2を基台として用い、この絶縁基板2の上面2a及び下
面2bの上に内層導電体3a,3aを積層して、これら
の内層導電体3a,3aをエッチング処理して内層回路
パターン3,3が形成されている。尚、絶縁基板2上に
内層回路パターン3,3を形成する方法は周知のことで
あり、絶縁基板2の上面2a及び下面2bの上に積層し
た銅箔よりなる内層導電体3a,3aに、ドライフィル
ムを張り付けてフォトマスクを通して紫外光によって露
光し、更に、1%炭酸ソーダ水溶液によって現像した
後、塩化第二銅水溶液でエッチング処理する。そしてエ
ッチング処理を終了後、ドライフィルムを剥離して内層
回路パターン3,3が得られるものである。
【0026】次に、図1及び図2(B)に示した如く、
内層回路パターン3,3を形成した絶縁基板2の上面2
a及び下面2bの上に絶縁層4,4を塗布・形成する。
これらの絶縁層4,4は、酸化剤に対して難溶性を示す
液状の樹脂4aを主体とし、この樹脂(樹脂液)4aの
中に酸化剤に対して可溶性を示す無機粉末4bを分散さ
せて積層している。更に、樹脂(樹脂液)4aの中には
この他、機械加工時の耐衝撃性を持たせるための応力緩
和剤とか、添加剤などを少量含ませている。
【0027】上記した絶縁層4は本発明の要部の一部と
なるものであり、後述するように絶縁層4の上に外層導
電体7aを積層するためのメッキ処理を施す前に、絶縁
層4を化学粗化処理するに際して有害物を使用すること
なく、無害な過マンガン酸塩を主とした酸化剤で化学粗
化処理ができるよう、絶縁層4の材料を予め下記のよう
に選定している。また、絶縁層4内の無機粉末4bは、
後述するように酸化剤を用いて絶縁層4の表面を粗面化
する際に、酸化剤により絶縁層4の表面に露出した無機
粉末4bが溶け出して表面アラサが形成されるものであ
り、表面アラサ及びレーザ加工を加味して無機粉末(炭
酸カルシウム)4bの粒径を15μm以下(平均粒径:
1μm〜5μmで、より好ましくは2μm〜4μmが良
い)、また含有量を15〜35重量部にそれぞれ設定し
ている。
【0028】ここで、上記絶縁層4の材料を更に詳しく
述べると、 .酸化剤に対して難溶性を示す樹脂(樹脂液)4aとして、例えば、 ビスフェノールA系エポキシ樹脂…… 100重量部 硬化剤 …… 10重量部 .酸化剤に対して可溶性を示す無機粉末4bとして、 炭酸カルシウム(平均粒径:1μm〜5μm)……15〜35重量部 .機械加工時の耐衝撃性を持たせる材料として、 応力緩和剤(ポリブタジエン) ……10〜20重量部 .その他の材料として、 添加剤 …… 少量 を用意し、〜に示した複数の上記材料を液状状態で
十分拡散させた後、内層回路パターン3,3を形成した
絶縁基板2の上面2a及び下面2bの上に複数の上記材
料をカーテンコート法とかスクリーン印刷法などを用い
て50μm〜100μm程度の厚さ(t0 )で塗布し
て、更に約150°Cの炉中で40分程度時間かけて熱
硬化させることにより、絶縁層4,4が形成される。本
実施例では75μm程度の厚さに形成してある。
【0029】次に、図1及び図2(C)に示した如く、
絶縁基板2の上面2aに形成した内層回路パターン3
と、後述するように絶縁層4の上に形成した外層回路パ
ターン7とを電気的に接続するために、内層回路パター
ン3の上方で絶縁層4の表面側の所定の位置からレーザ
ー光を照射して、接続用有底孔5を内層回路パターン3
に到達するまで穿設し、内層回路パターン3を露出させ
る。一般にレーザー光は無機物には余り適さないといわ
れているが、ここでは、絶縁層4内に含有した炭酸カル
シウムの粉末の粒径及び含有量を上記したように設定
し、下記に示す条件下でレーザー光を照射することによ
り接続用有底孔5を容易に穿設できる。
【0030】また、接続用有底孔5の形状は、内層回路
パターン3側のランドが細径で、且つ、外層回路パター
ン7側のランドが太径となるように、レーザー光の焦点
を若干ずらすこと、パルス幅の制御、レーザー光のエネ
ルギー密度の制御、パルスエネルギーの制御、レーザー
光学系を加える等}により図示角度θ(θ:約20°〜
約90°程度)のテーパをつけて、後述するように接続
用有底孔5の内壁にメッキ処理よる外層導電体7aを被
着し易くしている。この接続用有底孔5の形状は45°
〜約85°の範囲で上方に拡開することが好ましい形態
であり、より好ましくは85°が良い。
【0031】この際、配線板加工用のレーザー光として
種々提案されており、上記絶縁層4に接続用有底孔5を
穿設した場合のレーザー光の種類の実験結果を表1に示
す。
【0032】
【表1】
【0033】表1に示した実験結果から明らかなよう
に、短パルスCO2レーザーと、KrFレーザーとが使
用可能であるものの、実用的にはレーザー光源の入手の
容易性,加工時間の迅速性などから短パルスCO2レー
ザーが最適である。ここで、レーザー光をパルス的に照
射する理由は、絶縁層4に対して過剰な熱エネルギーを
加えることなく、絶縁層4の熱変形を防止できる程度の
熱エネルギーを加えるためであり、短パルスCO2レー
ザー光のパルス間隔は例えば0.003秒〜0.02秒
程度に設定している。
【0034】尚、絶縁層4の表面側の所定の位置に上記
テーパ状の接続用有底孔5を穿設するレーザー加工法に
は、コンフォーマルマスク法,マスクイメージング法,
コンタクトマスク法,ダイレクトイメージング法などが
あるが、本発明ではいずれの方法も適用できるものの、
但し、絶縁層4の表面側から接続用有底孔5をテーパ状
に形成できる方法は、マスクイメージング法とダイレク
トイメージング法とに限られている。
【0035】更に、後述するように、絶縁基板2の上面
2a側に形成した外層回路パターン7と、絶縁基板2の
下面2b側に形成した外層回路パターン7とを電気的に
接続するために、接続用有底孔5と比較的隣接した箇所
に、絶縁層4,絶縁基板2,絶縁層4を順に貫通したス
ルーホール6をドリルを用いて穿設している。
【0036】次に、図1及び図2(D)に示した如く、
接続用有底孔5及びスルーホール6を穿設した後、絶縁
基板2の上面2a及び下面2bの上に積層した絶縁層
4,4の表面及び一方の絶縁層4に穿設した接続用有底
孔5の内壁並びスルーホール6の内壁を粗面化するため
に、過マンガン酸塩を主とした酸化剤を用いて酸化剤処
理(化学粗化処理)を施す。
【0037】ここで、酸化剤処理として、 第1工程の潤滑化に、カセイソーダ,溶剤,他、の水溶
液 第2工程の粗面化に、過マンガン酸カリウム(過マンガ
ン酸塩),カセイソーダ,他、の水溶液 第3工程の酸洗に、硫酸,他、の水溶液を用いている。
【0038】とくに、酸化剤処理時(化学粗化処理時)
に、先に説明したように、絶縁層4,4の表面及び一方
の絶縁層4に穿設した接続用有底孔5の内壁並びスルー
ホール6の内壁の一部には、酸化剤に対して難溶性を示
す樹脂4aと、酸化剤に対して可溶性を示す炭酸カルシ
ウム4bとが露出しているものの、露出した炭酸カルシ
ウム4bだけが過マンガン酸カリウム(過マンガン酸
塩)により容易に溶け出して粗面化される。
【0039】上記過マンガン酸カリウム(過マンガン酸
塩)は、従来例で説明したような重クロム酸及び弗化ナ
トリウムなどのような有害物ではなく、無害な酸化剤で
あり、酸化剤処理時(化学粗化処理時)に何等の支障も
なく、且つ、汎用性のある処理システムを用いることが
できると共に、廃水処理に気を使う必要もないことから
環境汚染の問題を起こすこともなく、ランニングコスト
が小となる。
【0040】次に、図1及び図2(E)に示した如く、
粗面化した絶縁層4,4の表面及び一方の絶縁層4に穿
設した接続用有底孔5の内壁並びスルーホール6の内壁
に、無電解銅メッキ処理及び電解銅メッキ処理を施して
外層回路パターン7,7を形成するための外層導電体7
a,7aを積層する。
【0041】次に、図1及び図2(F)に示した如く、
絶縁基板2の上面2a側及び下面2b側に積層した外層
導電体7a,7aをエッチング処理して外層回路パター
ン7,7を形成する。ここでは、絶縁基板2の上面2a
に形成した内層回路パターン3と、一方の絶縁層4上に
形成した外層回路パターン7とが接続用有底孔5の内壁
に被着した外層導電体7aにより電気的に接続され、且
つ、絶縁基板2の上面2a側の外層回路パターン7と絶
縁基板2の下面2a側の外層回路パターン7とがスルー
ホール6の内壁に被着した外層導電体7aにより電気的
に接続されるようエッチング処理を施している。尚、こ
の後、上記の製造方法で製造した本発明に係わる多層印
刷配線板1の外層回路パターン7,7上に電気部品が搭
載されることは自明である。
【0042】上記の製造方法で製造した本発明に係わる
多層印刷配線板1の評価結果を表2に示す。
【0043】
【表2】
【0044】表2に示した評価結果から明らかなよう
に、本発明に係わる多層印刷配線板1は、半田付け性が
良好で、且つ、各種の過負荷環境試験に十分耐えられ
て、機械的にも電気的にも全て異常がなく、良好な結果
が得られた。これらを総合すると、比較的簡単な製造方
法により、高密度,高機能、高信頼性で安価な多層印刷
配線板1を得ることができる。
【0045】尚、実施例では内層回路パターン3,3を
絶縁基板2の上面2a及び下面2bの上に形成したが、
これに限ることなく、内層回路パターン3はいずれか一
方の面2a又は2b側だけに形成して良く、内層回路パ
ターン3を形成した側の絶縁基板2の上に絶縁層4を積
層し、絶縁基板2上の内層回路パターン3と、この上の
絶縁層4上に形成した外層回路パターン7とを接続用有
底孔5を介して電気的に接続させれば良いものである。
【0046】ここから新しい実施例であります。図3は
本発明の多層配線基板の第2の実施例を示す断面図であ
る。この実施例にあっては、上記実施例における内層回
路パターン3,3上に塗布形成される絶縁層40を厚さ
(t0 )約75μmの2層としたものであり、この絶縁
層40を形成する際、絶縁基板2の機械加工性及び耐吸
湿性を向上させる目的のために、予備工程として上記実
施例の絶縁層4に混入される炭酸カルシウムに代えてS
iO2を混合させた厚さ(t2 )約50μmの下地絶縁
層40Bを形成、加熱硬化させ、その上に上記実施例に
おける組成の絶縁層4と同様の絶縁層40Aを形成した
態様である。この下地絶縁層40Bの厚さとしては、目
的とする絶縁層40の厚さの2/3程度であれば良い。
【0047】上記下地絶縁層40Bの材料としては、 .酸化剤に対して難溶性を示す樹脂(樹脂液)として、例えば、 ビスフェノールA系エポキシ樹脂…… 100重量部 硬化剤 …… 10重量部 応力緩和剤(SiO2) …… 10〜30重量部 .その他の材料として、 添加剤 …… 少量 を用意し、,に示した上記材料を液状状態で十分拡
散させたものを使用する。
【0048】そして、約150°Cの炉中で40分程度
時間かけて熱硬化させた後、上記図2(C)の工程と同
様にレーザー光を照射して、接続用有底孔50を内層回
路パターン3に到達するまで穿設し、内層回路パターン
3を露出させる。このレーザ光照射時、下地絶縁層40
Bには無機粒子SiO2が混入されているが、炭酸カル
シウムの粒径より小さく(8μm以下で、平均粒径は1
〜3μm)、添加量が少ないため、上層に比べて穿設作
業は極めて容易となる。
【0049】そして、上記実施例と同様の工程によって
粗面化処理において、絶縁層40は上記した下地絶縁層
40Bを形成した2層の絶縁層であっても、下地絶縁層
40Bは過マンガン酸カリウムによってある程度のレベ
ルで粗面化されるため以後の外層回路パターン7の形成
工程においても何等問題を生じることはない。即ち、被
着された外層回路パターン7は適切な表面粗さが確保さ
れた上層の絶縁層40Aに密着され、しかも接続用有底
孔50内では内層回路パターン3と相互に密着されるた
め、外層回路パターン7の被着性においては何等問題を
生ずることはない。また、上層の絶縁層40Aの炭酸カ
ルシウムの粒径は上記実施例と同様に15μm以下(平
均粒径:1μm〜5μm、より好ましくは2μm〜4μ
mが良い)、また含有量をエポキシ樹脂100重量部に
対して15〜35重量部分散してあるため、粗面化処理
の際、上層の25μmの絶縁層40Aと下層の50μm
の絶縁層40Bとの間の境界面に対して過マンガン酸処
理液の浸透を抑制して、両層間の剥離を防止し得る。
【0050】図4は本発明の多層配線基板の第3の実施
例を示す片側の断面図であり、上記した実施例の図2
(A)〜(F)に示す製造工程によって絶縁基板2上に
4層(両面で8層)の導体層からなる回路パターン
(3,3,7,7)をそれぞれ形成した後、さらに外層
となる導体層からなる回路パターンを形成して8層とし
たものである。
【0051】即ち、上記と同様にして図2(A)〜
(F)に示した如く絶縁基板10の両面に第1の内層回
路パターン11を形成し、その上に上記した第1実施例
における材料の第1の絶縁層12を50μm〜100μ
m程度(実施例では75μm)の厚さで同様の条件にて
塗布・乾燥した後、絶縁層12の表面側の所定の位置か
らレーザー光を照射して、所定角度で拡開した接続用有
底孔を内層回路パターン11を露出させるべく穿設す
る。そして化学粗化処理した後、絶縁基板12の所定位
置に必要に応じてスルーホールを形成することは勿論の
ことである。その後上記と同様な工程で第2の内層回路
パターン13を被着形成することにより、接続用有底孔
13aが形成される。
【0052】以後同様にして、第2の絶縁層14、第3
の内層回路パターン15、第3の絶縁層16、外層回路
パターン17及び接続用有底孔(17a〜17d)、ス
ルーホールを順次繰り返し形成することにより、目的と
する多層印刷配線板を製造することができる。尚、17
aは第3の内層回路パターン15と外層回路パターン1
7とを接続する接続用有底孔、17bは第3の内層回路
パターン15と外層回路パターン17とを接続する接続
用有底孔であり、これは第2の内層回路パターン13と
第3の内層回路パターン15とを接続する接続用有底孔
15aとも電気的に接続されるようになっている。
【0053】また、接続用有底孔17cは外層回路パタ
ーン17と第2の内層回路パターン13とを接続し、接
続用有底孔17dは外層回路パターン17と第1の内層
回路パターン11とを夫々接続するよう構成してあり、
各パターンとの接続は適宜必要に応じてなされるもので
ある。
【0054】このように内層回路パターン(11,1
3,15)相互の接続及び内外層の回路パターン相互の
接続のための各接続用有底孔(13a,15a,17a
〜17d)を適宜位置に形成する際して、隣接する回路
パターン同志の接続のための接続用有底孔(13a,1
5a,17a,17b)は、レーザー光の焦点ずれ量及
び照射条件を調整して適切なテーパを形成する。また最
上層の外層回路パターン17と最下層の内層回路パター
ン11とを接続する接続用有底孔17dの形成は、レー
ザー光を絞り、エネルギー密度を高めるように制御等し
て形成する。そして、接続用有底孔を含むランドは下層
のランドに対して距離を隔てた上層のランドが順次大き
くなる。
【0055】図5は本発明の第4の実施例を示すもの
で、この実施例にあっては、上記第2の実施例に基づき
図3に示すものと同様に絶縁層(12,14,16)を
2層とした絶縁層{120(120A,12B),14
0(140A,140B),160(160A,160
B))を採用したものであり、その具体的材料及び製造
工程は上記実施例と同様であるからここでは敢えて説明
を省略する。このような層間接続をすることにより、デ
ジタル機器から発生するノイズが他の周辺機器妨害を与
える問題を回避するために、電源、グランド配線層の下
に信号配線を容易に行うことができる。
【0056】
【発明の効果】以上詳述した本発明に係わる多層印刷配
線板及びその製造方法によると、とくに、一つの回路パ
ターンを形成した面側の絶縁基板上に積層した絶縁層
は、酸化剤に対して難溶性を示す樹脂の中に酸化剤に対
して可溶性を示す炭酸カルシウム粉末を分散させている
ので、絶縁層の表面及びこの絶縁層に穿設した接続用有
底孔の内壁を粗面化する時に、従来例で説明したような
重クロム酸及び弗化ナトリウムなどのような有害物を使
用することなく、無害な酸化剤を用いているので、酸化
剤処理時(化学粗化処理時)に何等の支障もなく、且
つ、汎用性のある処理システムを用いることができると
共に、廃水処理に気を使う必要もないことから環境汚染
の問題を起こすこともなく、ランニングコストが小とな
る。
【0057】また、絶縁基板上に形成した内層回路パタ
ーンと、この上の絶縁層上に形成した外層回路パターン
とをレーザ光にて穿設された接続用有底孔を介して電気
的に確実に接続でき、比較的簡単な製造方法により、高
密度,高機能、高信頼性で安価な多層印刷配線板を得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる多層印刷配線板を示した断面図
である。
【図2】本発明に係わる多層印刷配線板の製造方法を工
程順に説明するための工程図である。
【図3】本発明に係わる多層印刷配線板の第2の実施例
を示した断面図である。
【図4】本発明に係わる多層印刷配線板の第3の実施例
を示した断面図である。
【図5】本発明に係わる多層印刷配線板の第4の実施例
を示した断面図である。
【図6】従来の多層印刷配線板を示した断面図である。
【符号の説明】
1…多層印刷配線板、2,10…絶縁基板、2a…上
面、2b…下面、3,11,13,15…内層回路パタ
ーン、3a…内層導電体、4,12,14,16…絶縁
層、4a…樹脂、4b…炭酸カルシウム、5,13a,
15a,17a〜17d…接続用有底孔、7,17…外
層回路パターン、7a…外層導電体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−7081(JP,A) 特開 平6−25512(JP,A) 特開 昭61−252698(JP,A) 特開 平5−7080(JP,A) 特開 平1−275682(JP,A) 特開 平8−259714(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05K 3/46,3/48

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基台となる絶縁基板と、前記絶縁基板の上
    面、下面の少なくとも一方の面上に形成した第1の回路
    パターンと、前記第1の回路パターンを形成した面側の
    前記絶縁基板上に前記第1の回路パターンを蔽って形成
    した絶縁層と、前記第1の回路パターンを露出させるべ
    く前記絶縁層に形成した接続用有底孔と、前記第1の回
    路パターンと接続すべく前記接続用有底孔の内壁より連
    続して前記絶縁層上に形成した第2の回路パターンとを
    少なくとも有する多層印刷配線板において、 前記絶縁層過マンガン酸塩を主とした酸化剤に対し
    て難溶性を示すビスフェノールA系エポキシ樹脂と、こ
    のビスフェノールA系エポキシ樹脂中に分散させた、前
    ビスフェノールA系エポキシ樹脂100重量部に対し
    て、15乃至35重量部であり、1乃至5μmの平均粒
    径を有し且つ前記過マンガン酸塩を主とした酸化剤に対
    し可溶性である炭酸カルシウム粒と10乃至20重量
    部の応力緩和剤としてのポリブタジエンとから構成する
    と共に、 前記絶縁層の表面と前記接続用有底孔の内壁の表面と
    を、前記過マンガン酸塩を主とした酸化剤により溶出し
    た前記炭酸カルシウム粒の溶出粗面として形成したこと
    を特徴とする多層印刷配線板。
  2. 【請求項2】前記第2の回路パターン上に第2の絶縁層
    を及び該第2の絶縁層上に第3の回路パターンを形成し
    て、前記第2の回路パターン及び前記第3の回路パター
    ン相互を電気的に接続するための接続用有底孔をそれぞ
    れ形成したことを特徴とする請求項1記載の多層印刷配
    線板。
  3. 【請求項3】基台となる絶縁基板と、前記絶縁基板の上
    面,下面の少なくとも一方の面上に形成した第1の回路
    パターンと、前記第1の回路パターンを形成した面側の
    前記絶縁基板上に前記第1の回路パターンを蔽って形成
    した内側絶縁層と外側絶縁層とからなる複合絶縁層と、
    前記第1の回路パターンを露出させるべく前記複合絶縁
    層に形成した接続用有底孔と、前記第1の回路パターン
    と接続すべく前記接続用有底孔の内壁より連続して前記
    複合絶縁層上に形成した第2の回路パターンとを少なく
    とも有する多層印刷配線板において、 前記内側絶縁層過マンガン酸塩を主とした酸化剤に
    対して難溶性を示すビスフェノールA系エポキシ樹脂
    と、このビスフェノールA系エポキシ樹脂中に分散させ
    た、前記ビスフェノールA系エポキシ樹脂100重量部
    に対して、10乃至30重量部であり、その平均粒径が
    1乃至3μmである応力緩和剤としてのSiO2とか
    ら構成し、 前記外側絶縁層過マンガン酸塩を主とした酸化剤に
    対して難溶性を示すビスフェノールA系エポキシ樹脂
    と、このビスフェノールA系エポキシ樹脂中に分散させ
    た、前記ビスフェノールA系エポキシ樹脂100重量部
    に対して、15乃至35重量部であり、1乃至5μm
    平均粒径を有し且つ前記過マンガン酸塩を主とした酸化
    剤に対し可溶性である炭酸カルシウム粒と、10乃至2
    0重量部の応力緩和剤としてのポリブタジエンとから構
    成すると共に、 前記複合絶縁層の表面と前記接続用有底孔の内壁の表面
    とを、前記過マンガン酸塩を主とした酸化剤により溶出
    した前記炭酸カルシウム粒の溶出粗面として形成した
    とを特徴とする多層印刷配線板。
  4. 【請求項4】前記第2の回路パターン上に第2の複合絶
    縁層を及び該第2の複合絶縁層上に第3の回路パターン
    を形成して、前記第2の回路パターン及び前記第3の回
    路パターン相互を電気的に接続するための接続用有底孔
    それぞれ形成したことを特徴とする請求項3記載の多層
    印刷配線板。
  5. 【請求項5】前記各接続用有底孔はその断面形状が略V
    字型のテーパー面を有しそのテーパー面は前記絶縁基板
    の表面に対して45度から85度に形成してなることを
    特徴とする請求項2又は請求項4記載の多層印刷配線
    板。
  6. 【請求項6】基台となる絶縁基板の上面,下面の少なく
    とも一方の面上に第1の導電体を積層する工程と、該第
    1の導電体をエッチング処理して第1の回路パターンを
    形成する工程と、前記第1の回路パターンを形成した面
    側の前記絶縁基板上に、前記第1の回路パターンを蔽っ
    て、第1の絶縁層を形成する工程と、前記第1の回路パ
    ターンを露出させるべく前記第1の絶縁層に接続用有底
    孔を穿設する工程と、前記第1の絶縁層の表面と前記接
    続用有底孔の内壁の表面とを酸化剤処理する工程と、前
    記第1の回路パターンと接続すべく前記接続用有底孔の
    内壁より連続して前記第1の絶縁層上に第2の回路パタ
    ーンを形成する工程とを少なくとも有する多層印刷配線
    板の製造方法において、 前記第1の絶縁層を形成する工程は過マンガン酸塩を
    主とした酸化剤に対して難溶性を示すビスフェノールA
    系エポキシ樹脂と、このビスフェノールA系エポキシ樹
    脂中に分散させた、前記ビスフェノールA系エポキシ樹
    脂100重量部に対して、15乃至35重量部であり、
    1乃至5μmの平均粒径を有し且つ前記過マンガン酸塩
    を主とした酸化剤に対して可溶性である炭酸カルシウム
    粒と10乃至20重量部の応力緩和剤としてのポリブ
    タジエンとで形成する工程であり、 前記酸化剤処理する工程は、前記第1の絶縁層の表面と
    前記接続用有底孔の内壁の表面とを、前記過マンガン酸
    塩を主とした酸化剤により前記炭酸カルシウムを溶出し
    て溶出粗面として形成する工程である ことを特徴とする
    多層印刷配線板の製造方法。
  7. 【請求項7】前記第2の回路パターン上に、前記第1の
    絶縁層の組成からなる第2の絶縁層を形成する工程と、 前記第1及び/又は第2の回路パターンを露出させるべ
    く前記第1及び/又は第2の絶縁層に接続用有底孔を穿
    設する工程と、 前記酸化剤を用いて前記第2の絶縁層の表面及びこの絶
    縁層に穿設した前記接続用有底孔の内壁を粗面化する工
    程と、 前記粗面化した上に第3の導電体を形成する工程と、 該第3の導電体をエッチング処理して第3の回路パター
    ンを形成する工程とを順次複数回繰り返して多数の回路
    パターンを形成してなる請求項6記載の多層印刷配線板
    の製造方法。
  8. 【請求項8】基台となる絶縁基板の上面,下面の少なく
    とも一方の面上に第1の導電体を積層する工程と、該第
    1の導電体をエッチング処理して第1の回路パターンを
    形成する工程と、前記第1の回路パターンを形成した面
    側の前記絶縁基板上に、前記第1の回路パターンを蔽っ
    て、内側絶縁層と外側絶縁層とからなる第1の複合絶縁
    層を形成する工程と、前記第1の回路パターンを露出さ
    せるべく前記第1の複合絶縁層に接続用有底孔を穿設す
    る工程と、前記第1の複合絶縁層の表面と前記接続用有
    底孔の内壁の表面とを酸化剤処理する工程と、前記第1
    の回路パターンと接続すべく前記接続用有底孔の内壁
    り連続して前記第1の複合絶縁層上に第2の回路パター
    ンを形成する工程とを少なくとも有する多層印刷配線板
    の製造方法において、 前記第1の複合絶縁層における前記内側絶縁層を形成す
    る工程は過マンガン酸塩を主とした酸化剤に対して難
    溶性を示すビスフェノールA系エポキシ樹脂と、このビ
    スフェノールA系エポキシ樹脂中に分散させた、前記ビ
    スフェノールA系エポキシ樹脂100重量部に対して、
    10乃至30重量部であり、その平均粒径が1乃至3μ
    mである応力緩和剤としてのSiO2とで形成する工
    程であり、 前記第1の複合絶縁層における前記外側絶縁層を形成す
    る工程は過マンガン酸塩を主とした酸化剤に対して難
    溶性を示すビスフェノールA系エポキシ樹脂と、このビ
    スフェノールA系エポキシ樹脂中に分散させた、前記ビ
    スフェノールA系エポキシ樹脂100重量部に対して、
    15乃至35重量部であり、1乃至5μmの平均粒径を
    有し且つ前記過マンガン酸塩を主とした酸化剤に対し可
    溶性である炭酸カルシウム粒と、10乃至20重量部の
    応力緩和剤としてのポリブタジエンとで形成する工程で
    あり、 前記酸化剤処理する工程は、前記第1の複合絶縁層の表
    面と前記接続用有底孔の内壁の表面とを、前記過マンガ
    ン酸塩を主とした酸化剤により前記炭酸カルシウム粒を
    溶出して溶出粗面として形成する工程である ことを特徴
    とする多層印刷配線板の製造方法。
  9. 【請求項9】前記第2の回路パターン上に、前記第1の
    複合絶縁層の組成からなる第2の複合絶縁層を塗布する
    工程と、前記第1及び/又は第2の回路パターンを露出
    させるべく前記第1及び/又は第2の複合絶縁層に接続
    用有底孔を穿設する工程と、 前記酸化剤を用いて前記第2の複合絶縁層の表面及びこ
    の複合絶縁層に穿設した前記接続用有底孔の内壁を粗面
    化する工程と、前記粗面化した上に第3の導電体を形成
    する工程と、該第3の導電体をエッチング処理して第3
    の回路パターンを形成する工程とを順次複数回繰り返し
    て多数の回路パターンを形成してなる請求項8記載の多
    層印刷配線板の製造方法。
  10. 【請求項10】前記各接続用有底孔は、短パルスCO2
    レーザーの焦点をずらすと共にそのパルス幅及びパルス
    エネルギーを制御して前記絶縁基板の表面に対して45
    度から85度のテーパー面を有する略V字型の断面形状
    に形成してなることを特徴とする請求項7又は請求項9
    記載の多層印刷配線板の製造方法。
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