JP4153328B2 - 多層プリント配線板の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はスルーホールに金属が充填された多層プリント配線板の製造方法に関し、特にビルドアップ多層プリント配線板のコア基板として好適に用いられ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】
多層プリント配線板は、小型・高密度配線化の要請からビルドアップ型のものが主流になっており、図4乃至図5に示すような工程により製造されていた。
【0003】
まず、図4(a)に示したように絶縁基材1の表裏に金属箔2が積層された絶縁基板3を用意し、ドリル加工によって貫通孔6を穿孔する(図4(b)参照)。次に、無電解めっき等の金属薄膜10により表裏の金属箔2を接続した後、電解めっき9を形成する(図4(c)参照)。次に、図4(d)に示したように、電解めっき9が形成された当該貫通孔6に絶縁樹脂16を充填した後、表裏面に金属薄膜10、及び電解めっき9を形成する(図4(e)参照)。次に、エッチングにより回路形成を行うことによって、配線パターン4、及び蓋めっき17が形成されたスルーホール11を有するコア基板12を得る(図5(a)参照)。そして、当該コア基板12に層間絶縁層13を積層し、次いで、当該蓋めっき17を底部ランドとするビアホール14を形成することによって、スルーホール11の直上にビアホール14が形成された図5(b)のビルドアップ多層プリント配線板15を得る。
【0004】
このように、スルーホール11上にビアホール14を形成することで、高密度配線化を図るようにしていた。
【0005】
しかし、上記コア基板12の構成では、以下のような不具合があった。
【0006】
即ち、貫通孔6をドリル加工で穿孔していたため、孔径が最小でもφ200μm前後となり、スルーホール11を高密度に配設することができなかった。また、スルーホール11上にビアホール14を形成するために、当該スルーホール11上に蓋めっき17を形成する必要があり、めっき厚が非常に厚くなることによって、当該蓋めっき17と同層にファインパターンが形成できないという不具合もあった。
【0007】
このような不具合を解決するものとして、図7(b)に示した如き構成のビルドアップ多層プリント配線板が既に報告されている(例えば特許文献1参照)。以下その構成について、図6乃至図7を用いて簡単に説明する。
【0008】
まず、図6(a)に示したように、絶縁基材1の一方の面に金属箔2を備えた絶縁基板3を用意し、他方の面からレーザを照射することによって、当該一方の面の金属箔2に達する非貫通孔6aを穿孔する(図6(b)参照)。次に、図6(c)に示したように、金属箔2上にめっきレジスト8を形成し、次いで、当該金属箔2を給電層として電解めっきを行うことによって、非貫通孔内の途中まで第一電解めっき9aを充填する(図6(c)参照)。次に、図6(d)に示したように、非貫通孔6a内を含んだ他方の面に無電解めっき等の金属薄膜10を析出させ、次いで、第二電解めっき9bを残りの非貫通孔6a内に充填させる(図6(e)参照)。次に、めっきレジスト8を剥離した後、表裏の回路形成を行うことによって、配線パターン4、及びめっきが充填されたスルーホール11を有するコア基板12を得る(図7(a)参照)。そして、当該コア基板12に層間絶縁層13を積層し、次いで、当該スルーホール11上にビアホール14を形成することによって、図7(b)のビルドアップ多層プリント配線板15を得る。
【0009】
このように、コア基板12のスルーホール11を形成する際、レーザ加工によって孔明けを行っているため、ドリル加工と比較して、格段に孔径を小さくすることができ、コア基板12にスルーホール11を高密度に配設することが可能となる。また、スルーホール11に第一電解めっき9a、金属薄膜10、第二電解めっき9bで充填することによって、厚みのあるコア基板12に対してめっきの充填不足を解消しつつ、スルーホール11の表面をめっきで平滑に形成しているため、当該スルーホール11上へのビアホール14の形成を可能にしている。従って、図4乃至図5に示したコア基板12のように、蓋めっき17の形成が不要となるため、表裏の金属層の厚さが薄くなり、ファインパターン形成が可能となる。
【0010】
【特許文献1】
特開2001−168529号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記製造工程においては、コア基板が両面板であれば容易に製造可能であるが、当該コア基板が多層の場合には、殆ど不可能に近いというものであった。
【0012】
即ち、内層に形成される配線パターンは、孔位置によって形成されているところと、形成されていないところがあるため、全ての孔加工位置に対して、同じエネルギーでのレーザ加工を行うことができず、また、通常多層プリント配線板は、外層金属箔の厚さに対して、内層金属箔の厚さを厚くするようにしているため、内層の金属箔を打ち抜くエネルギーでレーザ加工を行った場合、孔明け加工開始面の反対の面に積層された金属箔を打ち抜かずに加工することは、実質不可能であるというものであった。
【0013】
本発明は、上記不具合に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、多層プリント配線板に金属が充填されたスルーホールを形成する際に、内層配線パターンの有無によるレーザエネルギーのコントロールを不要にし、且つ、電解めっきの給電層となる外層金属箔の貫通不良の懸念のないレーザ加工を可能とした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。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく請求項1に係る本発明は、スルーホールに金属が充填された多層プリント配線板の製造方法であって、少なくとも孔明け加工開始面の反対の面には金属箔を有しない内層回路入り多層板に貫通孔を穿孔する工程と、当該内層回路入り多層板の金属箔を有しないいずれか一方の面に接着剤を介して金属箔を積層する工程と、当該貫通孔から露出した当該接着剤を除去する工程と、当該金属箔を給電層として電解めっきを行い、当該貫通孔にめっきを充填する工程とを有することを特徴とする。
【0015】
これにより、内層配線パターンの有無に関係なく、同じレーザエネルギーで全ての孔明け加工を行うことができ、また、電解めっきの給電層となる金属箔の貫通不良を気にせず、容易にレーザ加工を行うことができる。
【0016】
また、請求項2に係る本発明は、当該接着剤の厚さが、1乃至10μmの範囲であることを特徴とする。
【0017】
これにより、貫通孔から露出した接着剤をデスミア処理にて容易に除去することができる。
【0018】
また、請求項3に係る本発明は、当該貫通孔に充填されるめっきが、当該金属箔からボトムアップ形成される第一電解めっきと、両面の金属箔を接続する金属薄膜と、更に当該貫通孔を完全に充填する第二電解めっきとからなることを特徴とする。
【0019】
これにより、比較的厚さのある多層プリント配線板においても、スルーホール内にめっきを良好に充填することができる。また、蓋めっきのような余分な電解めっきを形成する必要がないため、表裏の配線パターンをファインパターン化することができる。
【0020】
また、請求項4に係る本発明は、当該第二電解めっきが、当該第一電解めっき及び金属薄膜の充填により、残りの孔深さを60μm以下にしてから、フィルドビア用のめっき液を用いて充填することを特徴とする。
【0021】
これにより、表層の厚さ制御が容易になるとともに、めっきが充填されたスルーホール表面を平滑に形成することができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を、図1乃至図3を用いて説明する。
【0023】
まず、図1(a)に示したように、絶縁基材1の表裏に銅箔等の金属箔2を備えた絶縁基板3を用意し、エッチングにより、表裏に配線パターン4を形成する(図1(b)参照)。次に、配線パターン4が形成された絶縁基板3の表裏にプリプレグ等の絶縁樹脂層5を積層するとともに、一方の面に銅箔等の金属箔2を積層して、図1(c)に示した内層回路入り多層板12aを得る。次に、所望とする位置にレーザを照射することによって、図1(d)に示したように貫通孔6を穿孔し、次いで、他方の面に接着剤7を介して金属箔2(あるいは、金属箔2の片面に接着剤7が形成された接着剤付金属箔2a)を積層する(図1(e)参照)。ここで、当該接着剤7の厚さとしては、1乃至10μmの範囲とするのが好ましい。その理由として、接着剤7を1μm以下に形成するのは難しく、また、10μm以上であると、デスミア処理で除去するのが困難になるためである。次に、過マンガン酸ナトリウム系等のデスミア処理により、貫通孔6から露出した接着剤7を除去した後、当該他方の面の金属箔2上にめっきレジスト8を形成する(図2(a)参照)。次に、当該他方の面の金属箔2を給電層として電解めっきを行い、当該貫通孔6の途中まで第一電解めっき9aを充填する(図2(b)参照)。次に、図2(c)に示したように、めっきレジスト8を剥離した後、表裏に無電解めっき処理等により金属薄膜10を形成する(図2(d)参照)。次に、図3(a)に示したように、表裏に電解めっきを行い、残りの貫通孔内を第二電解めっき9bで充填するとともに、表面に析出された第二電解めっき9bを平滑に、且つ薄く形成し、次いで、エッチングにより表裏の回路形成を行うことによって、配線パターン4、及びめっき(第一電解めっき9a、金属薄膜10、第二電解めっき9b)で充填されたスルーホール11を有するコア基板12を得る(図3(b)参照)。当該第二電解めっきとしては、通常の電解めっきでめっきを析出させた後、研磨やエッチング等によって薄くするか、或いは、孔内に優先的にめっきが析出するフィルドビア用のめっき液を用いてめっきを充填する方法等が考えられるが、表層へのめっき厚さ制御の観点から、フィルドビア用のめっき液を用いてめっきを充填するのが好ましい。尚、当該フィルドビア用のめっき液でめっきを形成する場合には、第一電解めっき9a及び金属薄膜10にて、貫通孔6の残りの深さを60μm以下にしてから行うことが必要となる。その理由として、孔深さが60μmよりも深くなると、めっき充填後のスルーホール11表面に凹みができ、後にビルドアップ層を形成した場合、当該スルーホール11の直上にビアホールを良好に形成できなくなってしまうからである。そして、当該コア基板12に層間絶縁層13を積層し、次いで、配線パターン4、及び当該スルーホール11上にビアホール14を形成することによって、図3(c)のビルドアップ多層プリント配線板15を得る。
【0024】
本発明において最も注目すべき点は、内層回路入り多層板にレーザ加工を行う際、レーザ照射面(孔明け加工開始面)の反対の面には金属箔を形成せず、レーザ加工後に接着剤を介して金属箔を積層した点にある。これにより、内層配線パターンの有無に関係なく、同じレーザエネルギーで全ての孔明け加工を行うことができ、また、電解めっきの給電層となる金属箔の貫通不良を気にせず、容易にレーザ加工を行うことができる。
【0025】
本発明を説明するにあたって、レーザ照射面に予め金属箔が積層された内層回路入り多層板を用いて説明したが、図6乃至図7で示した従来技術と同様に、当該金属箔を積層しなくてもよく、また、多層プリント配線板(コア基板12)として、4層板を例にして説明したが、層数としては特に限定されるものではない。
【0026】
また、孔明け加工の手段として、小径の貫通孔形成が可能なレーザ加工を用いて説明したが、特に小径とする必要がなければ、一般的なドリル加工で行うことも可能であることはいうまでもない。
【0027】
【発明の効果】
本発明によれば、多層プリント配線板に金属が充填されたスルーホールを形成する際に、内層配線パターンの有無によるレーザエネルギーのコントロールが不要であり、且つ、電解めっきの給電層となる外層金属箔の貫通不良の懸念のないレーザ加工が可能であるため、スルーホールに金属が充填された多層プリント配線板を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明多層プリント配線板の製造例を示す概略断面工程説明図。
【図2】図1に引き続く概略断面工程説明図。
【図3】図2に引き続く概略断面工程説明図。
【図4】従来の多層プリント配線板の製造例を示す概略断面工程説明図。
【図5】図4に引き続く概略断面工程説明図。
【図6】他の従来多層プリント配線板の製造例を示す概略断面工程説明図。
【図7】図6に引き続く概略断面工程説明図。
【符号の説明】
1:絶縁基材
2:金属箔
2a:接着剤付き金属箔
3:絶縁基板
4:配線パターン
5:絶縁樹脂層
6:貫通孔
6a:非貫通孔
7:接着剤
8:めっきレジスト
9:電解めっき
9a:第一電解めっき
9b:第二電解めっき
10:金属薄膜
11:スルーホール
12:コア基板
12a:内層回路入り多層板
13:層間絶縁層
14:ビアホール
15:ビルドアップ多層プリント配線板
16:絶縁樹脂
17:蓋めっき
Claims (4)
- スルーホールに金属が充填された多層プリント配線板の製造方法であって、少なくとも孔明け加工開始面の反対の面には金属箔を有しない内層回路入り多層板に貫通孔を穿孔する工程と、当該内層回路入り多層板の金属箔を有しないいずれか一方の面に接着剤を介して金属箔を積層する工程と、当該貫通孔から露出した当該接着剤を除去する工程と、当該金属箔を給電層として電解めっきを行い、当該貫通孔にめっきを充填する工程とを有することを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。
- 当該接着剤の厚さが、1乃至10μmの範囲であ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。
- 当該貫通孔に充填されるめっきは、当該金属箔からボトムアップ形成される第一電解めっきと、両面の金属箔を接続する金属薄膜と、更に当該貫通孔を完全に充填する第二電解めっきとからなることを特徴とする請求項1又は2に記載の多層プリント配線板の製造方法。
- 当該第二電解めっきは、当該第一電解めっき及び金属薄膜の充填により、残りの孔深さを60μm以下にしてから、フィルドビア用のめっき液を用いて充填することを特徴とする請求項3に記載の多層プリント配線板の製造方法。
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