JP3758197B2 - 多層プリント配線板の製造方法 - Google Patents
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Description
【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、詳細には絶縁層上に形成される導体層の断線や上記絶縁層の絶縁不良等を改善す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】
近年の電子技術における配線の高密度化に伴い、プリント配線板としては複数の配線層を積層させた多層構造の配線板が使用されるようになってきている。このような多層プリント配線板としては、外層と称されるプリント配線板間に内層と称されるプリント配線板を接着層(Bステージプリプレグ)を介して挟み込んだ構造が一般的である。そして、該多層プリント配線板においては、一般に、上下の外層の配線層間を接続するスルーホールが形成されいる。
【0003】
上記多層プリント配線板の製造方法としては、内層を接着剤を介して外層で挟み込んで積層プレスした後、スルーホールを形成するスルーホール孔を開け、上記スルーホール孔をメッキすることによりスルーホールを形成する方法、所謂積層プレス法が挙げられる。
【0004】
また、他の方法としては、内層上に形成され、下層の回路となる導体層上にインクを塗布して絶縁層を形成し、スルーホールを形成するスルーホール孔をドリル等を用いて形成し、その上にメッキを行うことにより上層の回路となる導体層(外層)を形成するとともにスルーホールを形成する方法、所謂ビルトアップ法が挙げられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記積層プレス法においては、積層プレス工程が必要となるので、生産設備が大がかりになってしまい、また、バッチ生産のため生産性が良好ではない。
【0006】
一方、ビルトアップ法においては、積層プレス法のような問題はないものの、絶縁層上に直接メッキを施すことから以下のような不都合が生じる。すなわち、メッキを行う際には、絶縁層上にメッキ触媒を吸着させ、無電解メッキを行うが、この方法では絶縁層の表面状態によりメッキが付かない、所謂メッキ未着が発生し易い。このようにメッキ未着が発生すると、上層の回路となる導体層の回路内の断線が生じ易く、製造される多層プリント配線板の特性を損なう。
【0007】
また、絶縁層に直接ドリルで孔を開けてスルーホール孔を形成するため、該絶縁層に傷が付き易く、絶縁劣化の原因となり、製造される多層プリント配線板の特性を損なう。
【0008】
さらに、インクを塗布して形成する絶縁層は、一般に膜厚100μm以下であるので、下層の回路を構成する導体層の凹凸がそのまま絶縁層表面に表れ、その上に上層の回路となる導体層を形成するべくメッキを行うと、上記メッキ膜表面は平滑な面とはならない。従って、このメッキ膜に上層の回路をパターニングした場合、パターン形成不良が生じ易く、さらに該回路中に部品を実装する場合、部品実装不良も生じ易く、製造される多層プリント配線板の特性を損なう。
【0009】
そこで、本発明は、従来の実情に鑑みて提案されたものであり、メッキ未着が発生せず、絶縁劣化も発生せず、パターン形成不良や部品実装不良も発生せず、特性の良好な多層プリント配線板の製造を可能とす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。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために本発明に係る多層プリント配線板の製造方法は、第1の導体層上に絶縁層を形成し、上記絶縁層上にメッキを行い第2の導体層を形成する多層プリント配線板の製造方法において、カルボン酸付加アクリレート化合物とエポキシ化合物よりなる組成物であって、該エポキシ化合物は、当該組成物に含有させたときに加熱時の硬化反応の速度が遅いエポキシ化合物と、当該組成物に含有させたときに加熱時の硬化反応の速度が速いエポキシ化合物である組成物により絶縁層を形成し、第1の加熱処理を行った後、上記絶縁層表面を粗面化し、次いで、上記絶縁層表面に1回目のメッキを行い、続いて2回目のメッキを行って第2の導体層を形成し、第2の加熱処理を行うことを特徴とするものである。なお、このとき、1回目のメッキにより形成されるメッキ膜の厚さは5〜10μm程度とすることが好ましい。
【0011】
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法においては、1回目のメッキを行った後に、上記メッキ膜側から第1の導体層側に貫通孔を形成し、続いて2回目のメッキを行ってもよい。
【0012】
さらに、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法においては、1回目のメッキを行った後、上記メッキ膜表面を機械研磨し、続いて2回目のメッキを行ってもよい。
【0018】
なお、上記絶縁層を形成する組成物に含有される反応性の遅いエポキシ化合物、反応性の速いエポキシ化合物としては以下に示すようなものが挙げられる。
【0019】
ここでいう反応性とは、各エポキシ化合物を上記組成物中に含有させて加熱した場合の反応速度を言い、このとき起こる反応として主に考えられる反応としては、カルボキシル基とエポキシ基、および水酸基とエポキシ基、およびエポキシ基同士の反応が挙げられる。
【0020】
そして、上記反応速度を評価する方法としては、以下のようなJIS C−2104に基づくゲル化試験法が挙げられる。
〔ゲル化試験法〕
先ず、カルボン酸付加アクリレート化合物100部に各エポキシ化合物をカルボン酸当量に対してエポキシ当量で等量配合したものに、ジシアンジアミド1部とカルビトールアセテート60部を配合し、3本ロールミルで練肉分散させて試料を作製する。次に、これらの試料を0.5g取り、日新化学社製GT−D型ゲル化試験器を用いて150℃におけるそれぞれのゲル化タイムの測定を行う。
【0021】
そして、本発明においては、上記ゲル化タイムを反応速度とし、各エポキシ化合物を反応速度(ゲル化タイム)により以下の3グループに区分して、反応性の遅いエポキシ化合物,中程度な反応性のエポキシ化合物,反応性の速いエポキシ化合物とし、そのうち反応性の遅いエポキシ化合物と反応性の速いエポキシ化合物を用いた。
【0022】
すなわち、第1にゲル化タイムが9分以上であったものを反応性の遅いエポキシ化合物とし、第2にゲル化タイムが5分以上,9分未満であったものを中程度な反応性のエポキシ化合物とし、第3にゲル化タイムが5分未満であったものを反応性の速いエポキシ化合物とした。
【0023】
上記反応性の遅いエポキシ樹脂の具体例としては、油化シェル社製 エピコート1001,エピコート1004、大日本インキ化学工業社製 エピクロン900,エピクロン1050、東都化成社製 エポトートYD−134,YD−011、ダウケミカル社製 D.E.R.661、チバガイギー社製 アラルダイド6071、旭化成工業社製 AER−661、住友化学工業社製 スミーエポキシELA−134,ESA−011等(何れも商品名)のフェノキシ型エポキシ化合物や、油化シェル社製 エピコートYL903,YL906、大日本インキ化学工業社製 エピクロン152,エピクロン1120、東都化成社製 エポトートYDB−400,YDB−500、ダウケミカル社製 D.E.R.511、チバガイギー社製 アラルダイド8011、旭化成工業社製 AER−711,AER−755、住友化学工業社製 スミーエポキシELB─240,ESB−500等(何れも商品名)のブロム化エポキシ化合物、大日本インキ化学工業社製 エピクロンTSR−930,TSR−601、東都化成社製 エポトートYR−207,YR−450,YR−102等(何れも商品名)のゴム変性エポキシ化合物、或いは東都化成社製 エポトートYD−172(商品名)等のダイマ酸変性エポキシ化合物等が挙げられる。
【0024】
また、上記反応性の速いエポキシ化合物の具体例としては、油化シェル社製 エピコート604、東都化成社製 エポートYH−434、チバガイギー社製 アラルダイドMY720、住友化学工業社製 スミーエポキシELM−120等(何れも商品名)のグリシジルアミン型エポキシ化合物や、油化シェル社製 エピコートYL−931、チバガイギー社製 アラルダイド163等(何れも商品名)のテトラフェニロールエタン型エポキシ化合物、或いはチバガイギー社製 アラルダイドPT810、日産化学社製 TEPIC等(何れも商品名)の複素環式エポキシ化合物、チバガイギー社製 アラルダイドCY350(商品名)等のヒダントイン型エポキシ化合物、ダイセル化学工業社製 セロキサイド2021、チバガイギー社製 アラルダイドCY175,CY179等(何れも商品名)の脂環式エポキシ化合物等が挙げられる。
【0025】
【作用】
本発明が適用された多層プリント配線板の製造方法においては、第1の導体層上に形成された絶縁層表面に1回目のメッキを行い、続いて2回目のメッキを行って第2の導体層を形成することにより絶縁層表面に第1及び第2のメッキ層が形成されているため、1回目のメッキの際にメッキ未着であった部分にも2回目のメッキでメッキが付けられ、メッキ未着が発生し難い。
【0026】
また、本発明が適用された多層プリント配線板の製造方法において、1回目のメッキを行った後に、上記メッキ膜側から第1の導体層側にスルーホールを形成するスルーホール孔等の貫通孔を形成し、続いて2回目のメッキを行えば、上記絶縁層はメッキ膜に覆われた状態で貫通孔を形成されることとなり、孔開け時の絶縁層への物理的な接触による絶縁層の傷付けが防止される。さらに、孔開けをドリル等により行った場合には、メッキ膜が絶縁層の抑えとなり、ドリルの送りによる絶縁層の形状の崩れも防止される。
【0027】
さらにまた、本発明が適用された多層プリント配線板の製造方法においては、1回目のメッキを行った後、上記メッキ膜表面を機械研磨することにより、第1のメッキ層が平滑化されている。したがって、続いて2回目のメッキを行えば、2回目のメッキによるメッキ膜表面が平滑化される。
【0028】
【実施例】
以下、本発明を適用した具体的な実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0029】
先ず、本実施例の多層プリント配線板の製造方法により製造される多層プリント配線板の構造について説明する。なお、本実施例においては、積層基板の上下を基板により挟み込み、スルーホールとブラインドバイアホールを有する構造の多層プリント配線板に適用した例について述べるが、ブラインドバイアホールは本発明を適用する上で必ずしも必要ではない。
【0030】
上記多層プリント配線板は、図1に示すように、積層基板1の上面に第1の絶縁層2を介して所定の配線パターンを有する1層めの導体層4(第2の導体層)が形成され、積層基板1の下面に第2の絶縁層3を介してやはり所定の配線パターンを有する6層めの導体層5(第2の導体層)が形成されるものである。なお、ここでは、図1中に示すような多層プリント配線板において形成された導体層を上側から1層め,2層め・・・,6層めと数えた場合の1層めを1層めの導体層と言う。
【0031】
上記積層基板1は、3枚の基板6,7,8が順次積層されて接合されたものである。そして、基板6の基板7との接合面の反対側の主面6aには所定の配線パターンを有する2層めの導体層9(第1の導体層)が形成され、基板6と基板7間には所定の配線パターンを有する3層めの導体層10が形成され、基板7と基板8間には所定の配線パターンを有する4層めの導体層11が形成され、基板8の基板7との接合面の反対側の主面8aには所定の配線パターンを有する5層めの導体層12(第1の導体層)が形成されており、上記積層基板1は、都合4層の導体層を有する積層基板とされている。すなわち、上記多層プリント配線板は6層の導体層を有する積層基板となる。
【0032】
また、上記多層プリント配線板には、1層めの導体層4のコネクション部4a,4層めの導体層11のコネクション部11a,6層めの導体層5のコネクション部5aを電気的に接続するスルーホール13が設けられている。上記スルーホール13は、第1の絶縁層2,積層基板1,第2の絶縁層3を貫通し、1層めの導体層4のコネクション部4aから6層めの導体層5のコネクション部5aまで各コネクション部4a,11a,5aの中央部を貫通するように設けられた孔部であり、孔部の周壁に導電材料が配され、各コネクション部4a,11a,5aを電気的に接続するものである。
【0033】
さらに、上記多層プリント配線板には、1層めの導体層4のコネクション部4c,2層めの導体層9のコネクション部9a,3層めの導体10のコネクション部10a,4層めの導体層11のコネクション部11b,5層めの導体層12のコネクション部12a,6層めの導体層5のコネクション部5bを電気的に接続するスルーホール15も設けられている。上記スルーホール15は、第1の絶縁層2,積層基板1,第2の絶縁層3を貫通し、1層めの導体層4のコネクション部4cから6層めの導体層5のコネクション部5bまで各コネクション部4c,9a,10a,11b,12a,5bの中央部を貫通するように設けられた孔部であり、孔部の周壁に導電材料が配され、各コネクション部4c,9a,10a,11b,12a,5bを電気的に接続するものである。
【0034】
さらにまた、上記多層プリント配線板には、1層めの導体層4のコネクション部4bと2層めの導体層9のコネクション部9bを電気的に接続するブラインドバイアホール14が設けられている。上記ブラインドバイアホール14も上記スルーホール13と略同様の構造で各コネクション部4b,9b間の電気的接続を図るものである。
【0035】
次に、本実施例の多層プリント配線板の製造方法について説明する。本実施例の多層プリント配線板の製造方法は、基本的にはビルドアップ工法に従うものである。ただし、以下の説明においては、スルーホール13,15、ブラインドバイアホール14の形成部分に限定して説明する。
【0036】
本実施例の多層プリント配線板の製造方法においては、先ず、図2に示すように、積層基板21の両面に銅箔を形成した後、所定の配線パターンを有する2層め,5層めの導体層22,23(第1の導体層)を形成する。このとき、上記2層め,5層めの導体層22,23は、それぞれコネクション部22a,22b,23aを有するものとされている。ただし、上記積層基板21は、図示を省略する3枚の基板が積層され、各基板間に所定の配線パターンを有する3層め,4層めの導体層が形成されるものである。
【0037】
次に、2層め,5層めの導体層22,23表面に酸化銅を形成する黒化処理を行った後、図3に示すように、積層基板21上の2層め,5層めの導体層22,23(第1の導体層)上にアルカリ現像型レジストインクをスクリーン印刷法やスプレー法,カーテンコート法により塗布し、絶縁層24,25を形成する。上記アルカリ現像型レジストインクは、カルボン酸付加アクリレート化合物と反応性の遅いエポキシ化合物と反応性の速いエポキシ化合物よりなる組成物であり、本実施例においては、太陽インキ製造社製のBT−90(商品名)を用いた。なお、上記反応性の遅いエポキシ化合物、反応性の速いエポキシ化合物の反応性について、その具体例についても前述の通りである。
【0038】
そして、図4に示すように、上記絶縁層24のコネクション部22bに対応する位置に、写真法によってブラインドバイアホールを形成するためのブラインド孔26を設ける。上記のようなブラインド孔26の形成方法としては、フォトツールを介して露光し、現像を行って所望の孔を開ける写真法を挙げることができる。また、レーザー光で孔を開けてもよく、サンドブラストで開けてもよい。
【0039】
続いて、ポストキュアとよばれる一度目の加熱処理を行い、このときの温度,時間条件を制御することにより絶縁層24,25を半硬化状態とする。すなわち、上記絶縁層24,25には反応性の遅いエポキシ化合物が含まれており、上記エポキシ化合物は一度目の加熱処理では完全に硬化されず、未硬化のものが残り、絶縁層24,25は半硬化状態となる。なお、ここでいう半硬化状態とは、上記のような状態で、かつ絶縁層24,25を後工程においてドリリングできる程度の硬化状態から後工程の粗面化によって十分な凹凸が得られる範囲の硬化状態を指す。
【0040】
そして、上記絶縁層24,25の表面を粗面化する。本実施例においては、粗面化剤を用いて絶縁層24,25の表面近傍の未硬化状態のエポキシ化合物を溶かし出して粗面化を行う。すなわち、上記絶縁層24,25中の反応性の遅いエポキシ化合物の一度目の加熱処理で硬化しなかった未硬化のものを溶かし出して粗面化を行う。
【0041】
上記粗面化剤としては、過マンガン酸カリウム、重クロム酸カリウム、濃硫酸等の酸化剤、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルオキシド(DMSO)等の有機溶剤等が挙げられる。
【0042】
ここでは、粗面化剤として酸化剤を使用する例を示す。粗面化を行うに際し、先ず、絶縁層24,25をジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、ピリジン等を用いて膨潤させる。次いで、膨潤させた絶縁層24,25の表面を過マンガン酸カリウム,重クロム酸カリウム,濃硫酸等の酸化剤により粗面化する。
【0043】
本実施例においては、半硬化状態とされている絶縁層24,25の表面近傍の未硬化状態のエポキシ化合物を溶かし出して除去して絶縁層24,25に粗面化を行うことから、絶縁層24,25のスルーホール28,29内に露呈する表面が安定して凹凸面化され、良好に粗面化される。すなわち、上記表面には十分な深さを有するメッキアンカーが形成されることとなる。
【0044】
また、本実施例においては、未硬化状態の反応性の遅いエポキシ化合物を溶かし出すために、比較的弱い酸化剤での処理が可能となり、基板へのダメージが比較的少なくなり、排水処理にも問題が生じ難い。
【0045】
次に、絶縁層24,25上にブラインド孔26内を含めて1回目のメッキを行い、図5に示すような第1のメッキ膜27a,27bを形成する。なお、絶縁層24,25上へのメッキはプリント配線板の製造において通常用いられている方法で行えば良い。
【0046】
すなわち、絶縁層24,25をクリーニング,コンディショニングした後、触媒付与、活性化、無電解メッキし、次いで電気メッキして第1のメッキ膜27a,27bを形成した。このとき、上記第1のメッキ膜27a,27bの膜厚は3〜20μmが適しており、3μm未満では後工程でスルーホール孔を形成する際に絶縁層24,25に傷が付き易く、20μmよりも厚いとメッキ工程に要する時間が長くなり、生産性が損なわれる。なお、本実施例においては、第1のメッキ膜27a,27bの膜厚を10μmとした。
【0047】
次に、図6に示すように、第1のメッキ膜27a,絶縁層24,積層基板21,絶縁層25,第1のメッキ膜27bを貫通するようなスルーホールを形成するスルーホール孔28,29を形成する。なお、スルーホール孔28は、2層め,5層めの導体層22,23のコネクション部22a,23aも貫通するように設けられる。
【0048】
スルーホール孔28,29は、通常はドリル(ドリル径0.2〜0.4mm程度)で孔を開けて形成すれば良いが、金型を用いてパンチで開けても良く、またレーザー光で孔を開けても良い。
【0049】
このとき、上述のように絶縁層24,25上には第1のメッキ膜27a,27bが形成されていることから、第1のメッキ膜27a側からドリルでスルーホール孔28,29を形成しても、絶縁層24に傷が付くことはなく、また上記第1のメッキ膜27a,27bが絶縁層24,25のおさえとなってドリル送りによる絶縁層24,25の形状くずれも防止され、絶縁劣化が生じない。
【0050】
そして、スルーホール孔28,29内に露呈する絶縁層24,25表面の粗面化を行う。上記粗面化は、前述の絶縁層24,25表面の粗面化と同様に行われ、スルーホール孔28,29内に露呈する絶縁層24,25表面に十分な深さを有するメッキアンカーが形成されることとなる。
【0051】
次に、図7に示すように、第1のメッキ膜27a,27bの表面上にメッキを行い、第2のメッキ膜30を形成し、第1のメッキ膜27aと第2のメッキ膜30により1層めの導体層31を形成し、第1のメッキ膜27bと第2のメッキ膜30により6層めの導体層32を形成する。上記第2のメッキ膜30は、ブラインド孔26内の第1のメッキ膜27a上に形成されるとともに、スルホール孔29内に露呈した絶縁層24,25表面も覆うように形成される。なお、上記メッキ層31は、常法に従って無電解メッキを行って形成すればよいが、無電解メッキと電解メッキとを併用して形成しても良い。
【0052】
このように、第1のメッキ膜27a,27bを形成した上に第2のメッキ膜30を形成すれば、絶縁層24,25上のメッキ未着だった部分にもメッキを付けることができる。
【0053】
さらに、第1のメッキ膜27a,27b上に第2のメッキ膜30を形成する前にバフ研磨等の機械研磨を行えば、第2のメッキ膜30の表面は平滑な面となる。
【0054】
次に、常法に従って、1層めの導体層31と6層めの導体層32に、図8に示すように所定の配線パターンを形成する。上記1層めの導体層31は、スルーホール孔28上に設けられるコネクション部31a、スルーホール孔29上に設けられるコネクション部31b、ブラインド孔26上に設けられるコネクション部31cを有するものであり、6層めの導体層32は、スルーホール孔28上に設けられるコネクション部32a、スルーホール孔29上に設けられるコネクション部32bを有するものである。
【0055】
このとき、上述のように、スルーホール孔28,29の内壁にも第2のメッキ膜30が形成されており、その結果、1層めの導体層31のコネクション部31a、6層めの導体層32のコネクション部32a間、及び1層めの導体層31のコネクション部31b、6層めの導体層32のコネクション部32b間は電気的に接続されることとなり、スルーホールが形成される。なお、積層基板21中の図示しない3層め,4層めの導体層にもコネクション部が設けられており、これらとも電気的に接続されていることは言うまでもない。
【0056】
一方、ブラインド孔26においても、内壁に第1,2のメッキ膜27a,30が形成されており、その結果、1層めの導体層31のコネクション部31cと2層めの導体層22のコネクション部22b間はブラインド孔26内の第1,2のメッキ膜27a,30により電気的に接続されることとなり、ブラインドバイアホールが形成される。従って、図1に示されるような多層プリント配線板が完成される。
【0057】
本実施例のように、2層め,5層めの導体層22,23(第1の導体層)上に絶縁層24,25を形成し、上記絶縁層24,25上に1回目のメッキを行って第1のメッキ膜27a,27bを形成し、続いて2回目のメッキを行って第2のメッキ膜30を形成して、第1のメッキ膜27aと第2のメッキ膜30により1層めの導体層(第2の導体層)を形成し、第1のメッキ膜27bと第2のメッキ膜30により6層めの導体層(第2の導体層)を形成すれば、1回目のメッキの際にメッキ未着であった部分にも2回目のメッキでメッキが付けられ、メッキ未着が発生し難く、1層め,6層め(第2の導体層)の断線が生じ難く、製造される多層プリント配線板の特性は良好なものとなる。
【0058】
また、本実施例のように、1回目のメッキを行って第1のメッキ膜27a,27bを形成した後に、上記第1のメッキ膜27a側から2層めの導体層22(第1の導体層)側にスルーホールを形成する貫通孔であるスルーホール孔28,29を形成し、続いて2回目のメッキを行って第2のメッキ膜30を形成すれば、孔開け時の物理的な接触による絶縁層24への傷付けが防止される。さらに、孔開けをドリル等により行った場合には、第1のメッキ膜27a,27bが絶縁層24,25の抑えとなり、ドリルの送りによる絶縁層24,25の形状の崩れも防止される。従って、絶縁劣化が抑えられ、製造される多層プリント配線板の特性は良好なものとなる。
【0059】
さらにまた、本実施例において、1回目のメッキを行って第1のメッキ膜27a,27bを形成した後、機械研磨を行い、2回目のメッキを行って第2のメッキ膜30を形成すれば、第2のメッキ膜30の表面は平滑な面となり、第1のメッキ膜27a,27bと第2のメッキ膜30により構成される1層め,6層めの導体層31,32(第2の導体層)に所定の配線パターンを形成した場合にパターン形成不良が生じ難い。また、上記配線パターン中に部品を実装する場合においても、部品実装不良が生じ難い。従って、製造される多層プリント配線板の特性は良好なものとなる。
【0060】
そして、本実施例においては、絶縁層24,25をカルボン酸付加アクリレート化合物と反応性の遅いエポキシ化合物と反応性の速いエポキシ化合物よりなる組成物により形成しているため、一度目の加熱処理においては絶縁層24,25は半硬化状態となり、該絶縁層24,25の粗面化を行った場合においては、絶縁層24,25表面及びスルーホール孔28,29内に露呈する絶縁層24,25表面近傍の未硬化状態の反応性の遅いエポキシ化合物を溶かし出すこととなる。従って、この部分は安定して良好な粗化面となり、十分な深さを有するメッキアンカーが形成され、この上に第1のメッキ膜27a,27b及び第2のメッキ膜30を形成した場合においては、絶縁層24,25と第1のメッキ膜27a,27b及び第2のメッキ膜30の密着強度が向上される。そして、二度目の加熱処理により未硬化状態の反応性の遅いエポキシ化合物を硬化させることにより、絶縁層24,25と第1のメッキ膜27a,27b及び第2のメッキ膜30との密着強度をより向上させることができ、製造される多層プリント配線板の特性を良好なものとすることができる。
【0061】
なお、本実施例においては、積層基板上に絶縁層,導体層を設ける例について述べたが、積層基板の代わりに片面基板或いは両面基板を使用しても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【0062】
次に、本実施例の効果を確認すべく、以下のような実験を行った。本実験例においては、本実施例の多層プリント配線板の製造方法に従って、ブラインドバイアホールを有する6層基板を製造し、オープンショートチェッカーによりパターンのショート断線数を測定し、またメッキ未着,絶縁不良箇所の数等を目視で測定した。
【0063】
実施例1
本実施例においては、先ず、4層の積層基板の銅箔により2層め,5層めの導体層(第1の導体層)を形成した。すなわち、銅箔の表面をバフ及びスクラブにより整面し、銅箔の全面にそれぞれドライフィルム(旭化成工業社製、サンフォートAQ5044(商品名))を貼り合わせ、次いでパターンフィルムを介して露光機(オーク社製、HMW−551D(機種名))により露光し、3%炭酸ソーダで30℃で60秒間現像し、塩化第2鉄溶液でエッチングし、3%苛性ソーダでドライフィルムを剥離して、配線ラインの幅100μm,配線ライン間の距離100μmの所定の配線パターンを有する2層め,5層めの導体層(第1の導体層)を形成した。
【0064】
次いで2層め,5層めのの導体層の表面に酸化銅膜を形成する黒化処理を行い、2層め,5層めの導体層上に絶縁層を形成した。すなわち、太陽インキ社製のBT−90(商品名)をテトロン80メッシュのスクリーン版を用い、スクリーン印刷法により2層め,5層めの導体層上に塗布した。なお、印刷機としては、ニューロング社製 LS−50(機種名)を用いた。そして、上記絶縁層を指触乾燥させるために、ボックスオーブン(タバイエスペック社製 PHH−200(機種名))にて、70℃,20分の条件で処理した。さらに、上記絶縁層の厚さを厚くするために、再度、塗布,乾燥処理を行った。
【0065】
その後、絶縁層のブラインドバイアホール形成位置に直径0.2mmのブラインド孔を形成するため、所定のパターンを有するフォトマスクフィルムを絶縁層に密着させて露光した。なお、露光機としては、オーク社製のHMW−551D(機種名)を使用し、露光量は500mJ/cm2 とした。そして、2%炭酸ソーダ溶液により現像を行い、ブラインド孔を所定の位置に形成した。
【0066】
次に、絶縁層を半硬化状態にするために、ボックスオーブンを用い、150℃,30分の条件で一度目の加熱処理を行った。
【0067】
次にコンディショナー(荏原電産社製 エレクトロブライトMLBデスミアイニシエーターDI−464(商品名))に浸漬し、過マンガン酸カリウムにより絶縁層の表面を粗面化した。
【0068】
続いて、絶縁層上に無電解銅メッキ後、電解メッキを行い、パネルメッキを施し、ブラインド孔を含む絶縁層表面の全面にわたって膜厚7μmの第1のメッキ膜を形成した。
【0069】
そして、スルーホール孔をNCドリルマシン(日立精工社製 H−MARK90J(機種名))に直径0.3mmのドリルを装着して開孔し形成した。
【0070】
続いて、スルーホール孔内に露呈する絶縁層表面を粗面化すべく、前述と同様の方法で粗面化を行った。
【0071】
次に、上記第1のメッキ膜上に、無電解メッキ,電気メッキを行い、第2のメッキ膜を形成し、1層め,6層めの導体層(第2の導体層)を形成した。なお、第2のメッキ膜がスルーホール孔内に露呈する絶縁層上に形成されていることは言うまでもない。
【0072】
そして、ボックスオーブンを用いて二度目の加熱処理を行い、絶縁層の硬化を完全なものとし、絶縁層と第1のメッキ膜,第2のメッキ膜の密着強度をさらに向上させた。なお、加熱処理条件は170℃,20分間とした。
【0073】
最後に、1層め,6層めの導体層に所定の配線パターンを形成し、多層プリント配線板を完成した。
【0074】
実施例2
本実施例においては、上述の実施例1と略同様の工程で多層プリント配線板を製造するものとし、1回目のメッキにより第1のメッキ膜を形成した後に、#500のバフを使用してバフ研磨を行い、第1のメッキ膜の表面を平滑化し、その後2回目のメッキにより第2のメッキ膜を形成した。
【0075】
比較例1
本比較例においても、上述の実施例1と略同様の工程で多層プリント配線板を製造するが、絶縁層上に1層め,6層めの導体層を形成する際、1回のメッキにより1層め,6層めの導体層を形成するものとした。
【0076】
そして、上述のような実施例1,2及び比較例1において製造した多層プリント配線板各100枚について、オープンショートチェッカーによりパターンのショート断線数を測定し、またメッキ未着,絶縁不良箇所の数等を目視で測定した。結果を表1に示す。なお、表1中には、オープンショートチェック合格率と、オープンショートチェック不合格だったものの不良理由の内訳を示す。
【0077】
【表1】
【0078】
表1の結果から、実施例1,2においては、オープンショートチェック不良が大幅に低減されていることが確認された。特に、実施例1においては、絶縁層上に第1,2のメッキ膜を形成して1層め,6層めの導体層(第2の導体層)を形成していることから、メッキ未着の発生が抑えられて断線が抑えられ、また絶縁層上に第1のメッキ膜を形成した後にスルーホール孔を形成していることから、スルーホール孔形状不良や絶縁不良の発生が抑えられている。さらに、実施例2においては、第1のメッキ膜を形成した後にバフ研磨を行い、その上に第2のメッキ膜を形成していることから、第2のメッキ膜表面の凹凸不良が抑えられ、パターン形成不良が抑えられている。すなわち、上記実施例1,2においては、特性が良好なものとなされていることが確認された。
【0079】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明は、絶縁層を、カルボン酸付加アクリレート化合物と、カルボン酸付加アクリレート化合物と混合したときに加熱時の硬化反応が遅いエポキシ化合物と、カルボン酸付加アクリレート化合物と混合したときに加熱時の硬化反応が速いエポキシ化合物とからなる組成物により形成しているため、一度目の加熱処理においては絶縁層は半硬化状態となり、該絶縁層の粗面化を行った場合においては、絶縁層表面あるいはスルーホール孔内に露呈する絶縁層表面近傍の未硬化状態の反応性の遅いエポキシ化合物を溶かし出すこととなる。従って、この部分は安定して良好な粗化面となり、十分な深さを有するメッキアンカーが形成され、この上に第1のメッキ膜及び第2のメッキ膜を形成した場合においては、絶縁層と第1のメッキ膜及び第2のメッキ膜の密着強度が向上される。そして、二度目の加熱処理により未硬化状態の反応性の遅いエポキシ化合物を硬化させることにより、絶縁層と第1のメッキ膜及び第2のメッキ膜との密着強度をより向上させることができ、製造される多層プリント配線板の特性を良好なものとすることができる。
また、本発明は、第1の導体層上に絶縁層を形成し、上記絶縁層上にメッキを行い第2の導体層を形成した多層プリント配線板の製造方法において、絶縁層表面に1回目のメッキを行い、続いて2回目のメッキを行うことにより第1及び第2のメッキ層からなる第2の導体層を形成しているため、1回目のメッキの際にメッキ未着であった部分にも2回目のメッキでメッキが付けられ、メッキ未着が発生し難く、第2の導体層の断線が生じ難く、製造される多層プリント配線板の特性は良好なものとなる。
【0080】
また、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法において、1回目のメッキを行った後に、上記メッキ膜側から第1の導体層側に貫通孔を形成し、続いて2回目のメッキを行えば、上記絶縁層はメッキ膜に覆われた状態で貫通孔を形成されることとなり、孔開け時の物理的な接触による絶縁層への傷付けが防止される。さらに、孔開けをドリル等により行った場合には、メッキ膜が絶縁層の抑えとなり、ドリルの送りによる絶縁層の形状の崩れも防止される。従って、絶縁劣化が抑えられ、製造される多層プリント配線板の特性は良好なものとなる。
【0081】
さらにまた、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法において、1回目のメッキを行った後、上記メッキ膜表面を機械研磨することにより第1のメッキ層が平滑化されているため、続いて2回目のメッキを行えば、2回目のメッキにより形成される第2のメッキ層のメッキ膜表面も平滑化され、これらメッキ膜により構成される第2の導体層に所定の配線パターンを形成した場合にパターン形成不良が生じ難い。また、上記配線パターン中に部品を実装する場合においても、部品実装不良が生じ難い。従って、製造される多層プリント配線板の特性は良好なものとなる。
【0082】
なお、上記のようなことから、製造される多層プリント配線板の製造歩留りが向上することは言うまでもなく、本発明に係る多層プリント配線板の製造方法を適用すれば、生産性が大きく向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した多層プリント配線板の製造方法により製造される多層プリント配線板の要部の断面を示す斜視図である。
【図2】本発明を適用した多層プリント配線板の製造方法を工程順に示すものであり、積層基板に2層め,5層めの導体層を形成する工程を模式的に示す要部拡大断面図である。
【図3】本発明を適用した多層プリント配線板の製造方法を工程順に示すものであり、2層め,5層めの導体層上に絶縁層を形成する工程を模式的に示す要部拡大断面図である。
【図4】本発明を適用した多層プリント配線板の製造方法を工程順に示すものであり、絶縁層にブラインド孔を形成する工程を模式的に示す要部拡大断面図である。
【図5】本発明を適用した多層プリント配線板の製造方法を工程順に示すものであり、絶縁層上に第1のメッキ膜を形成する工程を模式的に示す要部拡大断面図である。
【図6】本発明を適用した多層プリント配線板の製造方法を工程順に示すものであり、スルーホール孔を形成する工程を模式的に示す要部拡大断面図である。
【図7】本発明を適用した多層プリント配線板の製造方法を工程順に示すものであり、第1のメッキ膜上に第2のメッキ膜を形成し、1層め,6層めの導体層を形成する工程を模式的に示す要部拡大断面図である。
【図8】本発明を適用した多層プリント配線板の製造方法を工程順に示すものであり、1層め,6層めの導体層に所定の配線パターンを形成する工程を模式的に示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
21 積層基板、22 2層めの導体層、23 5層めの導体層、24,25 絶縁層、27a,27b 第1のメッキ膜、28,29 スルーホール孔、30第2のメッキ膜、31 1層めの導体層、32 6層めの導体層
Claims (3)
- 第1の導体層上に絶縁層を形成し、上記絶縁層上にメッキを行い第2の導体層を形成する多層プリント配線板の製造方法において、
カルボン酸付加アクリレート化合物とエポキシ化合物よりなる組成物であって、該エポキシ化合物は、当該組成物に含有させたときに加熱時の硬化反応の速度が遅いエポキシ化合物と、当該組成物に含有させたときに加熱時の硬化反応の速度が速いエポキシ化合物である組成物により絶縁層を形成し、
第1の加熱処理を行った後、上記絶縁層表面を粗面化し、
次いで、上記絶縁層表面に1回目のメッキを行い、続いて2回目のメッキを行って第2の導体層を形成し、
第2の加熱処理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。 - 1回目のメッキを行った後に、上記メッキ膜側から第1の導体層側に貫通孔を形成し、続いて2回目のメッキを行うことを特徴とする請求項1記載の多層プリント配線板の製造方法。
- 1回目のメッキを行った後、上記メッキ膜表面を機械研磨し、続いて2回目のメッキを行うことを特徴とする請求項1記載の多層プリント配線板の製造方法。
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