JP3770529B2 - 多層印刷配線板 - Google Patents
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Description
【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１０７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１０９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、▲１▼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、▲２▼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、▲３▼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の回路パターンを蔽って形成した下側絶縁層とその上に形成した上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の回路パターンと電気的に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、
前記上側絶縁層を、
前記上側絶縁層表面を、化学粗化処理を行うために選定された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、
前記化学粗化処理による表面アラサの形成及び前記接続用有底孔をレーザ加工で形成するに際して決定される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１乃至５μｍの平均粒径を有し１５乃至３５重量部で、且、前記酸化剤に対して可溶性を示す炭酸カルシウム粒と、
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２０重量部のポリブタジエンとから構成し、
前記下側絶縁層は、絶縁性樹脂からなり、
前記化学粗化処理による前記上側絶縁層の表面は、前記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されている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の回路パターンを蔽って形成した第１の下側絶縁層とその上に形成した第１の上側絶縁層とからなる第１の複合絶縁層と、前記第１の回路パターンを露出させるべく前記第１の複合絶縁層に形成した第１の接続用有底孔と、前記第１の回路パターンと電気的に接続すべく前記第１の接続用有底孔の内壁より連続して前記第１の複合絶縁層上に形成した第２の回路パターンと、前記第２の回路パターンを蔽って形成した第２の下側絶縁層とこの上に形成した第２の上側絶縁層とからなる第２の複合絶縁層と、前記第２の回路パターンを露出させるべく前記第２の複合絶縁層に形成した第２の接続用有底孔と、前記第１の回路パターンを露出させるべく前記第２の複合絶縁層と前記第１の複合絶縁層とに形成した第３の接続用有底孔と、前記第２の回路パターンと電気的に接続すべく前記第２の接続用有底孔の内壁より連続して前記第２の複合絶縁層上に形成した、又は、前記第１の回路パターンと接続すべく前記第３の接続用有底孔の内壁より連続して前記第２の複合絶縁層上に形成した第３の回路パターンとを有する多層印刷配線板において、
前記第１及び第２の上側絶縁層を、
前記第１及び第２の上側絶縁層表面を、化学粗化処理を行うために選定された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、
前記化学粗化処理による表面アラサの形成及び前記第１乃至第３の接続用有底孔をレーザ加工で形成するに際して決定される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１乃至５μｍの平均粒径を有し１５乃至３５重量部で、且、前記酸化剤に対して可溶性を示す炭酸カルシウム粒と、
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２０重量部のポリブタジエンとから構成し、
前記第１及び第２の下側絶縁層は、絶縁性樹脂からなり、
前記化学粗化処理による前記第１及び第２の上側絶縁層の表面は、前記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されている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１の接続用有底孔、前記第２の接続用有底孔及び前記第３の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、
「基台となる絶縁基板と、前記絶縁基板上に形成した第１の回路パターンと、前記第１の回路パターンを蔽って形成した第１の下側絶縁層とその上に形成した第１の上側絶縁層とからなる第１の複合絶縁層と、前記第１の回路パターンを露出させるべく前記第１の複合絶縁層に形成した第１の接続用有底孔と、前記第１の回路パターンと電気的に接続すべく前記第１の接続用有底孔の内壁より連続して前記第１の複合絶縁層上に形成した第２の回路パターンと、前記第２の回路パターンを蔽って形成した第２の下側絶縁層とその上に形成した第２の上側絶縁層とからなる第２の複合絶縁層と、前記第２の回路パターンを露出させるべく前記第２の複合絶縁層に形成した第２の接続用有底孔と、前記第２の回路パターンと電気的に接続すべく前記第２の接続用有底孔の内壁より連続して前記第２の複合絶縁層上に形成した第３の回路パターンと、前記第３の回路パターンを蔽って形成した第３の下側絶縁層とその上に形成した第３の上側絶縁層とからなる第３の複合絶縁層と、前記第３の回路パターンを露出させるべく前記第３の複合絶縁層に形成した第３の接続用有底孔と、前記第３の回路パターンと電気的に接続すべく前記第３の接続用有底孔の内壁より連続して前記第３の複合絶縁層上に形成した第４の回路パターンとを有する多層印刷配線板において、
前記第１乃至第３の上側絶縁層を、
前記第１乃至第３の上側絶縁層表面を、化学粗化処理を行うために選定された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、
前記化学粗化処理による表面アラサの形成及び前記第１乃至第３の接続用有底孔をレーザ加工で形成するに際して決定される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１乃至５μｍの平均粒径を有し１５乃至３５重量部で、且、前記酸化剤に対して可溶性を示す炭酸カルシウム粒と、
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２０重量部のポリブタジエンとから構成し、
前記第１乃至第３の下側絶縁層は、絶縁性樹脂からなり、
前記化学粗化処理による前記第１乃至第３の上側絶縁層の表面は、前記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されている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、
【００１８】
請求項６の発明は、
「更に、第４の接続用有底孔、第５の接続用有底孔、第６の接続用有底孔の少なくとも一つを有し、
前記第４の接続用有底孔は前記第１の複合絶縁層、前記第２の複合絶縁層及び前記第３の複合絶縁層に、前記第１の回路パターンに至って前記第１の回路パターンの表面を露出すべく形成され、
前記第５の接続用有底孔は前記第１の複合絶縁層及び前記第２の複合絶縁層に、前記第１の回路パターンに至って前記第１の回路パターンの表面を露出すべく形成され、
前記第６の接続用有底孔は前記第２の複合絶縁層及び前記第３の複合絶縁層に、前記第２の回路パターンに至って前記第２の回路パターンの表面を露出すべく形成され、
前記第４の接続用有底孔が存在する場合は、前記第１の回路パターンと電気的に接続すべく前記第４の接続用有底孔の内壁より連続して前記第３の複合絶縁層上に前記第４の回路パターンを形成し、
前記第５の接続用有底孔が存在する場合は、前記第１の回路パターンと電気的に接続すべく前記第５の接続用有底孔の内壁より連続して前記第２の複合絶縁層上に前記第３の回路パターンを形成し、
前記第６の接続用有底孔が存在する場合は、前記第２の回路パターンと電気的に接続すべく前記第６の接続用有底孔の内壁より連続して前記第３の複合絶縁層上に前記第４の回路パターンを形成したことを特徴とする請求項５記載の多層印刷配線板。」を提供するものであり、
【００１９】
請求項７に係る発明は、
「前記第１の接続用有底孔、前記第２の接続用有底孔、前記第３の接続用有底孔、前記第４の接続用有底孔、前記第５の接続用有底孔、及び前記第６の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５又は請求項６記載の多層印刷配線板。」を提供するものである。
【００２０】
【実施例】
以下に本発明に係わる多層印刷配線板の一実施例を図１及び図２，表１及び表２を参照して詳細に説明する。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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２ａ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。
【００２４】
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。
【００２５】
ここで、上記絶縁層４の材料を更に詳しく述べると、
を用意し、▲１▼〜▲４▼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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
【表１】
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
ここで、酸化剤処理として、
を用いている。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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７ａ，７ａを積層する。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
【表２】
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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ＳｉＯ2を混合させた厚さ（ｔ2 ）約５０μｍの下地絶縁層４０Ｂを形成し、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。
【００４４】
上記下地絶縁層４０Ｂの材料としては、
を用意し、▲１▼，▲２▼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。
【００４５】
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４０Ｂ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。
【００４６】
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〜４μｍ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。
【００４７】
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。
【００４８】
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〜１００μｍ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。
【００４９】
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、１７ａ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、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。
【００５０】
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。
【００５１】
このように内層回路パターン（１１，１３，１５）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，１５ａ，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。
【００５２】
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），１４０（１４０Ａ，１４０Ｂ），１６０（１６０Ａ，１６０Ｂ））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。
【００５３】
【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。
【００５４】
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。
【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１０７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１０９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、▲１▼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、▲２▼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、▲３▼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の回路パターンを蔽って形成した下側絶縁層とその上に形成した上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の回路パターンと電気的に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、
前記上側絶縁層を、
前記上側絶縁層表面を、化学粗化処理を行うために選定された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、
前記化学粗化処理による表面アラサの形成及び前記接続用有底孔をレーザ加工で形成するに際して決定される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１乃至５μｍの平均粒径を有し１５乃至３５重量部で、且、前記酸化剤に対して可溶性を示す炭酸カルシウム粒と、
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２０重量部のポリブタジエンとから構成し、
前記下側絶縁層は、絶縁性樹脂からなり、
前記化学粗化処理による前記上側絶縁層の表面は、前記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されている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の回路パターンを蔽って形成した第１の下側絶縁層とその上に形成した第１の上側絶縁層とからなる第１の複合絶縁層と、前記第１の回路パターンを露出させるべく前記第１の複合絶縁層に形成した第１の接続用有底孔と、前記第１の回路パターンと電気的に接続すべく前記第１の接続用有底孔の内壁より連続して前記第１の複合絶縁層上に形成した第２の回路パターンと、前記第２の回路パターンを蔽って形成した第２の下側絶縁層とこの上に形成した第２の上側絶縁層とからなる第２の複合絶縁層と、前記第２の回路パターンを露出させるべく前記第２の複合絶縁層に形成した第２の接続用有底孔と、前記第１の回路パターンを露出させるべく前記第２の複合絶縁層と前記第１の複合絶縁層とに形成した第３の接続用有底孔と、前記第２の回路パターンと電気的に接続すべく前記第２の接続用有底孔の内壁より連続して前記第２の複合絶縁層上に形成した、又は、前記第１の回路パターンと接続すべく前記第３の接続用有底孔の内壁より連続して前記第２の複合絶縁層上に形成した第３の回路パターンとを有する多層印刷配線板において、
前記第１及び第２の上側絶縁層を、
前記第１及び第２の上側絶縁層表面を、化学粗化処理を行うために選定された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、
前記化学粗化処理による表面アラサの形成及び前記第１乃至第３の接続用有底孔をレーザ加工で形成するに際して決定される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１乃至５μｍの平均粒径を有し１５乃至３５重量部で、且、前記酸化剤に対して可溶性を示す炭酸カルシウム粒と、
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２０重量部のポリブタジエンとから構成し、
前記第１及び第２の下側絶縁層は、絶縁性樹脂からなり、
前記化学粗化処理による前記第１及び第２の上側絶縁層の表面は、前記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されている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１の接続用有底孔、前記第２の接続用有底孔及び前記第３の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、
「基台となる絶縁基板と、前記絶縁基板上に形成した第１の回路パターンと、前記第１の回路パターンを蔽って形成した第１の下側絶縁層とその上に形成した第１の上側絶縁層とからなる第１の複合絶縁層と、前記第１の回路パターンを露出させるべく前記第１の複合絶縁層に形成した第１の接続用有底孔と、前記第１の回路パターンと電気的に接続すべく前記第１の接続用有底孔の内壁より連続して前記第１の複合絶縁層上に形成した第２の回路パターンと、前記第２の回路パターンを蔽って形成した第２の下側絶縁層とその上に形成した第２の上側絶縁層とからなる第２の複合絶縁層と、前記第２の回路パターンを露出させるべく前記第２の複合絶縁層に形成した第２の接続用有底孔と、前記第２の回路パターンと電気的に接続すべく前記第２の接続用有底孔の内壁より連続して前記第２の複合絶縁層上に形成した第３の回路パターンと、前記第３の回路パターンを蔽って形成した第３の下側絶縁層とその上に形成した第３の上側絶縁層とからなる第３の複合絶縁層と、前記第３の回路パターンを露出させるべく前記第３の複合絶縁層に形成した第３の接続用有底孔と、前記第３の回路パターンと電気的に接続すべく前記第３の接続用有底孔の内壁より連続して前記第３の複合絶縁層上に形成した第４の回路パターンとを有する多層印刷配線板において、
前記第１乃至第３の上側絶縁層を、
前記第１乃至第３の上側絶縁層表面を、化学粗化処理を行うために選定された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、
前記化学粗化処理による表面アラサの形成及び前記第１乃至第３の接続用有底孔をレーザ加工で形成するに際して決定される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１乃至５μｍの平均粒径を有し１５乃至３５重量部で、且、前記酸化剤に対して可溶性を示す炭酸カルシウム粒と、
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２０重量部のポリブタジエンとから構成し、
前記第１乃至第３の下側絶縁層は、絶縁性樹脂からなり、
前記化学粗化処理による前記第１乃至第３の上側絶縁層の表面は、前記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されている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、
【００１８】
請求項６の発明は、
「更に、第４の接続用有底孔、第５の接続用有底孔、第６の接続用有底孔の少なくとも一つを有し、
前記第４の接続用有底孔は前記第１の複合絶縁層、前記第２の複合絶縁層及び前記第３の複合絶縁層に、前記第１の回路パターンに至って前記第１の回路パターンの表面を露出すべく形成され、
前記第５の接続用有底孔は前記第１の複合絶縁層及び前記第２の複合絶縁層に、前記第１の回路パターンに至って前記第１の回路パターンの表面を露出すべく形成され、
前記第６の接続用有底孔は前記第２の複合絶縁層及び前記第３の複合絶縁層に、前記第２の回路パターンに至って前記第２の回路パターンの表面を露出すべく形成され、
前記第４の接続用有底孔が存在する場合は、前記第１の回路パターンと電気的に接続すべく前記第４の接続用有底孔の内壁より連続して前記第３の複合絶縁層上に前記第４の回路パターンを形成し、
前記第５の接続用有底孔が存在する場合は、前記第１の回路パターンと電気的に接続すべく前記第５の接続用有底孔の内壁より連続して前記第２の複合絶縁層上に前記第３の回路パターンを形成し、
前記第６の接続用有底孔が存在する場合は、前記第２の回路パターンと電気的に接続すべく前記第６の接続用有底孔の内壁より連続して前記第３の複合絶縁層上に前記第４の回路パターンを形成したことを特徴とする請求項５記載の多層印刷配線板。」を提供するものであり、
【００１９】
請求項７に係る発明は、
「前記第１の接続用有底孔、前記第２の接続用有底孔、前記第３の接続用有底孔、前記第４の接続用有底孔、前記第５の接続用有底孔、及び前記第６の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５又は請求項６記載の多層印刷配線板。」を提供するものである。
【００２０】
【実施例】
以下に本発明に係わる多層印刷配線板の一実施例を図１及び図２，表１及び表２を参照して詳細に説明する。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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２ａ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。
【００２４】
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。
【００２５】
ここで、上記絶縁層４の材料を更に詳しく述べると、
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
【表１】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
ここで、酸化剤処理として、
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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７ａ，７ａを積層する。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
【表２】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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ＳｉＯ2を混合させた厚さ（ｔ2 ）約５０μｍの下地絶縁層４０Ｂを形成し、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。
【００４４】
上記下地絶縁層４０Ｂの材料としては、
【００４５】
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４０Ｂ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。
【００４６】
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〜４μｍ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。
【００４７】
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。
【００４８】
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〜１００μｍ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。
【００４９】
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、１７ａ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、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。
【００５０】
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。
【００５１】
このように内層回路パターン（１１，１３，１５）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，１５ａ，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。
【００５２】
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），１４０（１４０Ａ，１４０Ｂ），１６０（１６０Ａ，１６０Ｂ））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。
【００５３】
【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。
【００５４】
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。
Claims (7)
- 基台となる絶縁基板と、前記絶縁基板上に形成した第１の回路パターンと、前記第１の回路パターンを蔽って形成した下側絶縁層とその上に形成した上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の回路パターンと電気的に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、
前記上側絶縁層を、
前記上側絶縁層表面を、化学粗化処理を行うために選定された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、
前記化学粗化処理による表面アラサの形成及び前記接続用有底孔をレーザ加工で形成するに際して決定される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１乃至５μｍの平均粒径を有し１５乃至３５重量部で、且、前記酸化剤に対して可溶性を示す炭酸カルシウム粒と、
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２０重量部のポリブタジエンとから構成し、
前記下側絶縁層は、絶縁性樹脂からなり、
前記化学粗化処理による前記上側絶縁層の表面は、前記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されていることを特徴とする多層印刷配線板。 - 前記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１記載の多層印刷配線板。
- 基台となる絶縁基板と、前記絶縁基板上に形成した第１の回路パターンと、前記第１の回路パターンを蔽って形成した第１の下側絶縁層とその上に形成した第１の上側絶縁層とからなる第１の複合絶縁層と、前記第１の回路パターンを露出させるべく前記第１の複合絶縁層に形成した第１の接続用有底孔と、前記第１の回路パターンと電気的に接続すべく前記第１の接続用有底孔の内壁より連続して前記第１の複合絶縁層上に形成した第２の回路パターンと、前記第２の回路パターンを蔽って形成した第２の下側絶縁層とこの上に形成した第２の上側絶縁層とからなる第２の複合絶縁層と、前記第２の回路パターンを露出させるべく前記第２の複合絶縁層に形成した第２の接続用有底孔と、前記第１の回路パターンを露出させるべく前記第２の複合絶縁層と前記第１の複合絶縁層とに形成した第３の接続用有底孔と、前記第２の回路パターンと電気的に接続すべく前記第２の接続用有底孔の内壁より連続して前記第２の複合絶縁層上に形成した、又は、前記第１の回路パターンと接続すべく前記第３の接続用有底孔の内壁より連続して前記第２の複合絶縁層上に形成した第３の回路パターンとを有する多層印刷配線板において、
前記第１及び第２の上側絶縁層を、
前記第１及び第２の上側絶縁層表面を、化学粗化処理を行うために選定された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、
前記化学粗化処理による表面アラサの形成及び前記第１乃至第３の接続用有底孔をレーザ加工で形成するに際して決定される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１乃至５μｍの平均粒径を有し１５乃至３５重量部で、且、前記酸化剤に対して可溶性を示す炭酸カルシウム粒と、
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２０重量部のポリブタジエンとから構成し、
前記第１及び第２の下側絶縁層は、絶縁性樹脂からなり、
前記化学粗化処理による前記第１及び第２の上側絶縁層の表面は、前記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されていることを特徴とする多層印刷配線板。 - 前記第１の接続用有底孔、前記第２の接続用有底孔及び前記第３の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３記載の多層印刷配線板。
- 基台となる絶縁基板と、前記絶縁基板上に形成した第１の回路パターンと、前記第１の回路パターンを蔽って形成した第１の下側絶縁層とその上に形成した第１の上側絶縁層とからなる第１の複合絶縁層と、前記第１の回路パターンを露出させるべく前記第１の複合絶縁層に形成した第１の接続用有底孔と、前記第１の回路パターンと電気的に接続すべく前記第１の接続用有底孔の内壁より連続して前記第１の複合絶縁層上に形成した第２の回路パターンと、前記第２の回路パターンを蔽って形成した第２の下側絶縁層とその上に形成した第２の上側絶縁層とからなる第２の複合絶縁層と、前記第２の回路パターンを露出させるべく前記第２の複合絶縁層に形成した第２の接続用有底孔と、前記第２の回路パターンと電気的に接続すべく前記第２の接続用有底孔の内壁より連続して前記第２の複合絶縁層上に形成した第３の回路パターンと、前記第３の回路パターンを蔽って形成した第３の下側絶縁層とその上に形成した第３の上側絶縁層とからなる第３の複合絶縁層と、前記第３の回路パターンを露出させるべく前記第３の複合絶縁層に形成した第３の接続用有底孔と、前記第３の回路パターンと電気的に接続すべく前記第３の接続用有底孔の内壁より連続して前記第３の複合絶縁層上に形成した第４の回路パターンとを有する多層印刷配線板において、
前記第１乃至第３の上側絶縁層を、
前記第１乃至第３の上側絶縁層表面を、化学粗化処理を行うために選定された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、
前記化学粗化処理による表面アラサの形成及び前記第１乃至第３の接続用有底孔をレーザ加工で形成するに際して決定される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１乃至５μｍの平均粒径を有し１５乃至３５重量部で、且、前記酸化剤に対して可溶性を示す炭酸カルシウム粒と、
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２０重量部のポリブタジエンとから構成し、
前記第１乃至第３の下側絶縁層は、絶縁性樹脂からなり、
前記化学粗化処理による前記第１乃至第３の上側絶縁層の表面は、前記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されていることを特徴とする多層印刷配線板。 - 更に、第４の接続用有底孔、第５の接続用有底孔、第６の接続用有底孔の少なくとも一つを有し、
前記第４の接続用有底孔は前記第１の複合絶縁層、前記第２の複合絶縁層及び前記第３の複合絶縁層に、前記第１の回路パターンに至って前記第１の回路パターンの表面を露出すべく形成され、
前記第５の接続用有底孔は前記第１の複合絶縁層及び前記第２の複合絶縁層に、前記第１の回路パターンに至って前記第１の回路パターンの表面を露出すべく形成され、
前記第６の接続用有底孔は前記第２の複合絶縁層及び前記第３の複合絶縁層に、前記第２の回路パターンに至って前記第２の回路パターンの表面を露出すべく形成され、
前記第４の接続用有底孔が存在する場合は、前記第１の回路パターンと電気的に接続すべく前記第４の接続用有底孔の内壁より連続して前記第３の複合絶縁層上に前記第４の回路パターンを形成し、
前記第５の接続用有底孔が存在する場合は、前記第１の回路パターンと電気的に接続すべく前記第５の接続用有底孔の内壁より連続して前記第２の複合絶縁層上に前記第３の回路パターンを形成し、
前記第６の接続用有底孔が存在する場合は、前記第２の回路パターンと電気的に接続すべく前記第６の接続用有底孔の内壁より連続して前記第３の複合絶縁層上に前記第４の回路パターンを形成したことを特徴とする請求項５記載の多層印刷配線板。 - 前記第１の接続用有底孔、前記第２の接続用有底孔、前記第３の接続用有底孔、前記第４の接続用有底孔、前記第５の接続用有底孔、及び前記第６の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５又は請求項６記載の多層印刷配線板。
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