JP4291470B2 - 多層プリント配線板およびその製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、多層プリント配線板およびその製造方法に関し、特に、耐ヒートサイクル特性に優れる多層プリント配線板について提案する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、多層配線基板の高密度化という要請から、いわゆるビルドアップ多層配線基板が注目されている。このビルドアップ多層配線基板は、例えば特公平４−55555 号公報に開示されているような方法により製造される。即ち、コア基板上に、感光性の無電解めっき用接着剤からなる絶縁材を塗布し、これを乾燥したのち露光現像することにより、バイアホール用開口を有する層間絶縁材層を形成し、次いで、この層間絶縁材層の表面を酸化剤等による処理にて粗化したのち、その粗化面にめっきレジストを設け、その後、レジスト非形成部分に無電解めっきを施してバイアホール、導体回路を形成し、このような工程を複数回繰り返すことにより、多層化したビルドアップ配線基板が得られる。
【０００３】
このような多層プリント配線板では、コア基板にスルーホールを設けて内層の導体回路どうしを接続することにより、更なる多層化を図ることができる。
コア基板にスルーホールを有するこの種の多層プリント配線板では、まず、コア基板にスルーホールを含む内層導体回路を形成し、次いで、スルーホールの内壁面および内層導体回路表面に酸化還元処理による粗化層を設けてから、該スルーホール内に樹脂充填剤を充填するとともに内層導体回路間の凹部にも樹脂充填材を充填し、研磨により基板表面を平坦化した後、インタープレート（荏原ユージライト社製の銅-ニッケル-リンからなる合金めっき）などによる粗化めっきを施して、その上に、樹脂絶縁剤を塗布またはシート状にして貼付けることによって層間樹脂絶縁層を形成していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような方法においては、スルーホール内への樹脂充填と、内層導体回路間の凹部への樹脂充填および層間樹脂絶縁層の形成とを異なる樹脂絶縁材を用いて別々な工程によって行っていたため、その分だけ製造工程が多くなるとともに、充填される各樹脂絶縁剤の粘度等の複雑な管理が必要となり、結局、製造された多層プリント配線板のコストを押し上げる原因となっていた。また、ヒートサイクル試験や熱衝撃などによって、各樹脂充填材と層間樹脂絶縁層との界面において、各樹脂絶縁材と層間樹脂絶縁材の熱膨張係数の違いに起因する剥離やクラックが発生するという問題もあった。さらに、このような方法においては、樹脂充填材を埋め込んだ後に、その樹脂面の平坦化のために行う研磨処理によって、内層導体回路の一部が除去されたり、また研磨処理の際の切削応力の残留によってクラックがより発生し易くなるという問題もあった。
本発明は、従来技術が抱える上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ヒートサイクルなどの条件下における、樹脂充填材と層間樹脂絶縁材の熱膨張係数の違いに起因するはがれやクラックの発生を阻止した多層プリント配線板およびその製造方法を提案することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、上記目的の実現に向け鋭意研究した結果、スルーホール内へ充填される樹脂充填材および内層導体回路間の凹部へ充填される樹脂充填材を、層間樹脂絶縁層と同一の樹脂材料で形成すれば、熱膨張係数の違いに起因するはがれやクラックの発生を阻止できることを知見し、以下に示す内容を要旨構成とする本発明を完成するに至った。
(1)すなわち、本発明は、コア基板の両面にそれぞれ形成された内層導体回路上に、樹脂絶縁層を介して外層の導体回路が形成され、上記コア基板の両側に位置する導体回路間の電気的接続が、コア基板に形成されたスルーホールによって行なわれるビルドアップ構造を有する多層プリント配線板において、
上記スルーホールのランドを含む内層導体回路の表面と、スルーホールの貫通穴の内壁面とに同一種類の粗化処理によって粗化層が形成され、
上記樹脂絶縁層は、所定の加熱条件下において軟化するような第１の樹脂フィルムと、その第１の樹脂フィルムに貼付けられ、かつ第１の樹脂フィルムよりも大きな強度を有するとともに、上記加熱条件よりも高い加熱条件下で軟化するような第２の樹脂フィルムであって、第１の樹脂フィルムと同一の樹脂組成からなるものと、その第２の樹脂フィルムに貼付けられ、かつ、第１および第２の樹脂フィルムと同一の樹脂組成からなるＢステージ樹脂とからなるフィルム状絶縁材を加熱プレスすることによって形成され、上記スルーホールのランドを含む内層導体回路の側面とコア基板の表面とで規定される凹部およびスルーホールの内壁によって規定される貫通穴内に充填された軟化したＢステージ樹脂層と、そのＢステージ樹脂層を覆った軟化した第２および第１の樹脂フィルム層とが硬化されてなることを特徴とする。
上記フィルム状絶縁材は、熱硬化性のポリオレフィン系樹脂またはエポキシ系樹脂を主成分とした第１および第２の樹脂フィルムと、それと同一の樹脂組成からなるＢステージ樹脂とを含んでいることが望ましい。
【０００６】
(2) また、本発明は、コア基板の両面にそれぞれ形成された内層導体回路上に、樹脂絶縁層を介して外層の導体回路が形成され、上記コア基板の両側に配置された導体回路間の電気的接続が、コア基板に形成されたスルーホールによって行なわれるビルドアップ構造を有する多層プリント配線板を製造するに当たって、その製造工程中に、少なくとも下記 (a)〜(ｄ) の工程、すなわち、
(a)コア基板を貫通するスルーホールを形成する工程、
(b)そのスルーホールが開口するコア基板の両面に内層導体回路をそれぞれ形成する工程、
(c)上記スルーホールランドを含んだ内層導体回路の上面および側面と、スルーホール内壁面とに同一種類の粗化処理によって粗化層を形成する工程、
(d)その粗化層が形成されたコア基板の表面に対して、所定の加熱条件下において軟化するような第１の樹脂フィルムと、その第１の樹脂フィルムに貼付けられ、かつ第１の樹脂フィルムよりも大きな強度を有するとともに、上記加熱条件よりも高い加熱条件下で軟化するような第２の樹脂フィルムであって、第１の樹脂フィルムと同一の樹脂組成からなるものと、その第２の樹脂フィルムに貼付けられ、かつ、第１および第２の樹脂フィルムと同一の樹脂組成からなるＢステージ樹脂とからなるフィルム状絶縁材を、そのＢステージ樹脂面を向けて貼付け、前記フィルム状絶縁材を、所定の圧力でプレスすると同時に、あるいはプレスした後に、加熱して軟化せしめ、スルーホールランドを含んだ内層導体回路の側面と基板表面とで規定される凹部およびスルーホールの内壁面によって規定される貫通穴に、軟化した絶縁材を充填し、かつ硬化させる工程、
を含むことを特徴とする。
上記フィルム状絶縁材は、熱硬化性のポリオレフィン系樹脂またはエポキシ系樹脂を主成分として形成された第１および第２の樹脂フィルムと、それと同一の樹脂組成からなるＢステージ樹脂とから形成されることが望ましい。
上記工程(ｄ)におけるポリオレフィン系樹脂を主成分とする第１および第２の樹脂フィルムと、それと同一の樹脂組成からなるＢステージ樹脂とを含むフィルム状絶縁材の加熱プレスは、圧力１〜５０kgf／cm2 、温度５０〜２５０℃、加熱プレス時間１〜１２０分間の条件にて行うことが望ましい。
また、上記工程(ｄ)における、エポキシ系樹脂を主成分とする第１および第２の樹脂フィルムと、それと同一の樹脂組成からなるＢステージ樹脂を含むフィルム状絶縁材の加熱プレスは、圧力１〜５０kgf／cm2 、温度５０〜２００℃、加熱プレス時間１〜７０分間の条件にて行うことが望ましい。
さらに、上記工程(ｄ)において、フィルム状絶縁材を加熱しながら金属板または金属ロールを押圧して行うことが望ましい。
【０００７】
【発明の実施形態】
本発明の多層プリント配線板の特徴は、スルーホールのランドを含む内層導体回路の表面と、スルーホールの貫通穴の内壁面とに同一種類の粗化処理によって粗化層が形成され、層間樹脂絶縁層が、所定の加熱条件下において軟化するような第１の樹脂フィルムと、その第１の樹脂フィルムに貼付けられ、かつ第１の樹脂フィルムよりも大きな強度を有するとともに、上記加熱条件よりも高い加熱条件下で軟化するような第２の樹脂フィルムであって、第１の樹脂フィルムと同一の樹脂組成からなるものと、その第２の樹脂フィルムに貼付けられ、かつ、第１および第２の樹脂フィルムと同一の樹脂組成からなるＢステージ樹脂とからなる３層構造のフィルム状絶縁材の加圧または加熱によって形成され、加熱を受けると流動性の大きな低粘度となるＢステージ樹脂が、内層導体回路間の凹部およびスルーホールの貫通穴内の細部にわたって充填され、そこで硬化されてなる点にある。
このような構成によれば、従来技術が抱えている、内層導体回路間の凹部に充填された充填材と層間樹脂絶縁層との界面およびスルーホールの貫通穴に充填した充填材と層間樹脂絶縁層との界面での剥離やクラックの発生を防止できる。
さらに、Ｂステージ樹脂と第１の樹脂フィルムとに挟まれた中間フィルムとしての第２の樹脂フィルムは、第１フィルムよりも強度が大きいので、第１フィルム側から加圧を受けた際に、内層導体回路やスルーホールランドの凹凸に沿って変形することがなく、これによってスルーホール貫通穴へのＢステージ樹脂の充填が容易になる。また、加熱を受けると流動性が大きい低粘度となるＢステージ樹脂は、第１および第２の樹脂フィルムの軟化に先だって軟化し、上記凹部および貫通穴の細部にわたって流動し充填され得るので、スルーホールの貫通穴内への充填が容易となり、スルーホールの貫通穴への絶縁材の未充填や充填不足の発生を阻止できる。さらに、より小さな径のスルーホールへの樹脂充填を可能とする。
上記第１および第２樹脂のフィルムは、Ｂステージ樹脂の軟化の後に軟化して、コア基板に設けた内層導体回路を覆う樹脂絶縁層を形成している。
上記フィルム状絶縁材を構成する樹脂フィルムとして用いられるポリオレフィン系樹脂は、その一つとしてのシクロオレフィン系樹脂を用いることができる。このシクロオレフィン系樹脂は、誘電率および誘電正接が低いので、ＧＨｚ帯域の高周波信号を用いた場合でも信号の伝播遅延やエラーが起きにくく、さらには、剛性等の機械的特性にも優れるからである。
シクロオレフィン系樹脂としては、２−ノルボルネン、５−エチリデン−２−ノボルネンまたはこれらの誘導体からなる単量体の単独重合または共重合体であることが望ましい。
上記誘導体としては、２−ノルボルネンなどのシクロオレフィンに、架橋を形成するためのアミノ酸残基あるいはマレイン酸変性したもの等が結合したものが挙げられる。
上記共重合体を合成する場合の単量体としては、例えば、エチレン、プロピレンなどがある。その中でも熱硬化性シクロオレフィン系樹脂であることが望ましい。加熱を行って架橋を形成させることにより、より剛性が高くなり機械的特性が向上するからである。
【０００８】
本発明においては、上記フィルム状絶縁材を構成するＢステージ樹脂は、第１および第２の樹脂フィルムと同一の樹脂組成から形成されており、そのような構成とすることによって、互いの密着性を向上させることができる。
またフィルム状絶縁材は、熱硬化性のポリオレフィン系樹脂またはエポキシ系樹脂を主成分とした樹脂フィルムと、５０〜８０重量％の同一樹脂成分からなるＢステージ樹脂とから構成されることが、好ましい実施の態様である。
【０００９】
以下、本発明にかかる多層プリント配線板を製造する方法について、一例を挙げて具体的に説明する。
（１）スルーホールおよび内層導体回路の形成
まず、両面に金属層が形成された基板を用意し、この基板にドリルで貫通孔を明け、この貫通孔の壁面および基板表面に、無電解めっきおよび電解めっきを施すことにより行なわれる。
ここで、上記基板としては、ガラスエポキシ基板やポリイミド基板、ビスマレイミド−トリアジン樹脂基板、フッ素樹脂基板などの樹脂基板、あるいはこれらの樹脂基板の銅張積層板などを用いることができる。特に、誘電率を考慮する場合は、両面銅張フッ素樹脂基板を用いることが好ましい。この基板は、片面が粗化された銅箔をポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂基板に熱圧着したものである。
無電解めっきとしては、銅めっきがよい。フッ素樹脂基板基板のようにめっきのつきまわりが悪い基板の場合は、有機金属ナトリウムからなる前処理剤（潤工社製、商品名：テトラエッチ）、プラズマ処理などの表面改質を行う。
次に、厚付けのために電解めっきを行う。この電解めっきとしては、銅めっきがよい。
このような無電解めっきおよび電解めっきが形成された基板表面を、常法に従い、パターン状にエッチングして、内層導体回路およびスルーホールランドを形成して、コア基板とする。
そのエッチング液としては、硫酸−過酸化水素の水溶液、過硫酸アンモニウムや過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウムなどの過硫酸塩水溶液、塩化第二鉄や塩化第二銅の水溶液がよい。
【００１０】
（２）粗化層の形成
上記コア基板のスルーホールの貫通穴の内壁、スルーホールランドの上面および側面、内層導体回路の上面および側面に、同一種類の粗化層を形成する。
このような粗化層としては、酸化−還元処理による粗化層や、メック社製の「メックエッチボンド」なるエッチング液で処理形成された粗化層、あるいは銅-ニッケル-リンからなる合金めっき粗化層（例えば、荏原ユージライト社製のインタープレート）等がある。
上記酸化還元処理による粗化層は、たとえば、酸化浴として、NaOH（20ｇ／ｌ）、NaCl02（50ｇ／ｌ）、Na3PO4（15.0ｇ／ｌ）の水溶液、還元浴として、NaOH（2.7ｇ／ｌ）、NaBH4（1.0ｇ／ｌ）の水溶液を用いて形成される。
また、上記銅−ニッケル−リン針状合金のめっき水溶液の液組成は、銅イオン濃度、ニッケルイオン濃度、次亜リン酸イオン濃度が、それぞれ 2.2×10-2〜4.1×10-2mol／ｌ、2.2×10-3〜4.1×10-3mol／ｌ、0.20〜0.25mol／ｌであることが望ましい。この範囲で析出する被膜の結晶構造は針状構造になるため、アンカー効果に優れるからである。なお、この無電解めっき浴には上記化合物に加えて錯化剤や添加剤を加えてもよい。
さらに、上記エッチング処理による粗化層は、第二銅錯体と有機酸の混合水溶液を用いて形成され、エッチング液の液組成としては、たとえば、イミダゾール銅(ＩＩ)錯体１０重量部、グリコール酸７重量部、塩化カリウム５重量部を混合した水溶液とする。
本発明では、スルーホールランドを含む内層導体回路の上面および側面、およびスルーホールの貫通穴の内壁面を同時に粗化処理するため、多層プリント配線板の製造工程が短縮され、製造コストが低減できるとともに、粗化形態の違いにより発生するクラックの発生を防止できる。
【００１１】
（３）層間樹脂絶縁層の形成
（ａ）上記（２）において粗化処理した基板上に、第１の樹脂フィルムと、第２の樹脂フィルムと、Ｂステージ樹脂とからなるフィルム状絶縁材を、Ｂステージ樹脂面を基板に向けた状態で貼付ける。
このフィルム状絶縁材を構成する第１の樹脂フィルムは、所定の加熱条件下で軟化するような樹脂、たとえば、熱硬化性のポリオレフィン系樹脂またはエポキシ系樹脂を主成分とした樹脂から形成され、この第1の樹脂フィルムの片面には、第１の樹脂フィルムよりも大きな強度を有するとともに、その加熱条件よりも高い加熱条件下で軟化するような第２の樹脂フィルムが貼付けられ、さらに、この第２の樹脂フィルム上にはＢステージ樹脂が貼付けられた構成とする。
第１および第２の樹脂フィルムとＢステージとは、同一の樹脂組成であることが好ましく、Ｂステージ樹脂は５０〜８０重量％の同一樹脂成分から形成されるのが好ましい。
上記第１および第２樹脂フィルムおよびＢステージ樹脂の厚みは、内層導体回路の厚みや、スルーホールのアスペクト比、樹脂自体の硬化収縮等を考慮して決められ、加熱プレスによって軟化したＢステージ樹脂が、スルーホールの貫通穴をほぼ完全に埋めることができるような範囲に選択されることが望ましい。
特に、Ｂステージ樹脂の厚みは本質的であり、基板の表裏両面からスルーホールの貫通穴に充填されたＢステージ樹脂同士が貫通穴内で流動し結合できるような範囲に選択されるべきである。そうすることによって、スルーホールの貫通穴内での剥離がなくなり、接続信頼性を大幅に向上させることができる。
また、上記第２樹脂フィルムの強度、すなわち固さも重要であり、後述するプレス圧力によって、内層導体回路間の凹凸やスルーホールの凹凸に沿って変形しない十分な強度を得るように、第２樹脂フィルムの樹脂成分が選択されることが必須である。
【００１２】
（ｂ）次に、基板上に貼付けられたフィルム状絶縁材を、金属板や金属ロールを用いて加熱しながら押圧（加熱プレス）して、軟化させ、充填終了後に硬化させる。
ここで用いる金属板や金属ロールは、ステンレス製のものがよい。その理由は耐腐食性に優れるからである。
加熱プレスは、フィルム状絶縁材を貼付けた基板を金属板または金属ロールにて挟持し、加熱雰囲気でプレスすることにより行なう。
この加熱プレスにより、まずＢステージ樹脂が軟化して流動性が高くなり、スルーホールランドを含む内層導体回路間の凹部およびスルーホールの貫通穴の細部にわたって充填され、その後、第１および第２の樹脂フィルムが軟化して、スルーホールランドを含む内層導体回路の表面を覆った状態で、先に軟化したＢステージ樹脂と結合し、表面が平坦化された樹脂絶縁材層を形成する。
上記加熱プレス工程におけるプレス圧力、加熱温度、加熱プレス時間は、フィルム状絶縁材の樹脂組成に応じて決められる。例えば、第１および第２樹脂フィルムをポリオレフィン系樹脂を主成分とした樹脂フィルムで形成し、Ｂステージ樹脂をそれらと同一の樹脂組成で形成した場合は、プレス圧力：１〜５０kgf／cm2、加熱温度：５０〜２５０℃、加熱プレス時間：１〜１２０分とすることが望ましい。
加熱プレス条件に上記限定を加えた理由は、プレス圧力が１kgf／cm2未満、加熱温度が５０℃未満、加熱プレス時間が１分未満である場合には、軟化したＢステージが、スルーホールの貫通穴に十分に充填されないからであり、一方、プレス圧力が５０kgf／cm2を超えると、樹脂から流れ出しが発生するからであり、加熱温度２５０℃を超えると、コア材にダメージを与えるからであり、プレス時間が１２０分を超えると、生産性に乏しいからである。
また、第１および第２樹脂フィルムをエポキシ系樹脂を主成分とする樹脂フィルムで形成し、Ｂステージ樹脂をそれらと同一の樹脂組成で形成した場合は、プレス圧力：１〜５０kgf／cm2、加熱温度：５０〜２００℃、加熱プレス時間：１〜７０分とすることが望ましく、このような加熱プレス条件に制限を設けたのは、ポリオレフィン系樹脂を主成分とする樹脂フィルムと、そのＢステージ樹脂とからなるフィルム状絶縁材の場合と同様の理由である。
なお、この実施形態においては、フィルム状絶縁材を加熱しながらプレスして、軟化させたが、始めにフィルム状絶縁材に所定の圧力を加えて、その後、加熱して軟化させることもできる。また、上記加熱プレス工程は、減圧下において行うことが好ましい。
【００１３】
（４）ビアホールおよび外層導体回路の形成
（ａ）上記（３）にて形成した層間樹脂絶縁層内に、内層導体回路と外層導体回路（後に形成する）との間、あるいはその外層導体回路とスルーホールランドとの電気的接続を確保するために、ビアホール形成用の開口を設ける。
このビアホール形成用の開口は、レーザ光照射によって行う。このとき、使用されるレーザ光としては、炭酸ガスレーザ、紫外線レーザ、エキシマレーザなどが使用されるが、炭酸ガスレーザによる加工が好適である。
上記炭酸ガスレーザの照射条件は、、パルスエネルギーが０．５〜２００ｍＪ、パルス幅が１０−８〜１０−３μｓ、パルス間隔が０．１ｍｓ以上、ショット数が１〜１００であることが望ましい。
このようなレーザ光照射による開口形成の後、デスミア処理を行なう。
このデスミア処理は、クロム酸、過マンガン酸塩などの水溶液からなる酸化剤を使用して行うことができ、また酸素プラズマなどで処理してもよい。
【００１４】
（ｂ）次に、ビアホール形成用の開口内および層間樹脂絶縁層の表面に、めっきまたはスパッタリング等によって、薄付け導体層を形成する。
めっきにより形成する場合には、まず、層間樹脂絶縁層に無電解めっき用の触媒核を付与する。一般に触媒核は、パラジウム−スズコロイドであり、この溶液に基板を浸漬、乾燥、加熱処理して樹脂表面に触媒核を固定する。
また、金属核をＣＶＤ、スパッタ、プラズマにより樹脂表面に打ち込んで触媒核とすることができる。この場合、樹脂表面に金属核が埋め込まれることになり、この金属核を中心にめっきが析出して導体回路が形成されるため、密着性を確保できる。この金属核としては、パラジウム、銀、金、白金、チタン、銅およびニッケルから選ばれる少なくとも１種以上がよい。なお、金属核の量は、20μｇ／cm2 以下がよい。この量を超えると金属核を除去しなければならないからである。
ついで、無電解めっきまたはスパッタリングを施して、ビアホール形成用開口内および層間樹脂絶縁層の表面に薄膜の無電解めっき膜またはスパッタ膜を形成する。このとき、無電解めっき膜またはスパッタ膜の厚みは、 0.1〜５μｍ、より望ましくは 0.5〜３μｍとする。
【００１５】
（ｃ）次に、この無電解めっき膜またはスパッタ膜上にめっきレジストを形成する。めっきレジスト組成物としては、特にクレゾールノボラック型エポキシ樹脂やフェノールノボラック型エポキシ樹脂のアクリレートとイミダゾール硬化剤からなる組成物を用いることが望ましいが、他に市販品のドライフィルムを使用することもできる。
【００１６】
（ｄ） 次に、無電解めっき膜を形成した基板を、10〜35℃、望ましくは15〜30℃の水で水洗する。
この理由は、水洗温度が35℃を超えると水が揮発してしまい、無電解めっき膜の表面が乾燥して、酸化してしまい、電解めっき膜が析出しない。そのため、エッチング処理により、無電解めっき膜が溶解してしまい、導体が存在しない部分が生じてしまう。一方、10℃未満では水に対する汚染物質の溶解度が低下し、洗浄力が低下してしまうからである。特に、ビアホールのランドの径が 200μｍ以下になると、めっきレジストが水をはじくため、水が揮発しやすく、電解めっきの未析出という問題が発生しやすい。
なお、洗浄水の中には、各種の界面活性剤、酸、アルカリを添加しておいてもよい。また、洗浄後に硫酸などの酸で洗浄してもよい。
【００１７】
（ｅ）次に、めっきレジスト非形成部に電解めっきを施して、外層導体回路、ならびにビアホールとなる導体層を設ける。
ここで、上記電解めっきとしては、銅めっきを用いることが望ましく、その厚みは、10〜20μｍがよい。
【００１８】
（ｆ）さらに、めっきレジストを除去した後、硫酸と過酸化水素の混合液や過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウムなどの水溶液からなるエッチング液でめっきレジスト下の無電解めっき膜あるいはスパッタ膜を溶解除去し、無電解めっき膜あるいはスパッタ膜と電解めっき膜の２層からなる独立した外層導体回路、ならびにビアホールを得る。
【００１９】
（５）配線基板の多層化
上記(４)で形成した外層導体回路の表面に粗化層を形成した後、前記(３)および(４)の工程を繰り返してさらに外層の導体回路を設けることにより、所定の多層プリント配線板を製造する。
【００２０】
【実施例】
（実施例１）
(１)厚さ 0.8ｍｍのＢＴ樹脂（ビスマレイミドトリアジン）からなる基板１の両面に、18μｍの銅箔８がラミネートされている銅張積層板を出発材料として用いた（図１参照）。まず、この銅貼積層板をドリル削孔し、続いてめっきレジストを形成した後、この基板に無電解銅めっき処理を施して、直径が３００μｍのスルーホール９を形成し（図２参照）、さらに、常法にしたがって、銅箔を回路パターン形状にエッチングすることにより、基板の両面に内層導体回路４およびスルーホールランド１０を形成した（図３参照）。
【００２１】
（２）次に、内層導体回路４の側面を含む全表面、スルーホールランド１０の側面を含む全表面、およびスルーホール９の内壁面に、厚さ ２．５μｍの銅-ニッケル-リン合金からなる粗化層（凹凸層）１１を形成する（図４参照）。
その形成方法は以下のようである。即ち、基板を酸性脱脂してソフトエッチングし、次いで、塩化パラジウムと有機酸からなる触媒溶液で処理して、Pd触媒を付与し、この触媒を活性化した後、硫酸銅８ｇ／ｌ、硫酸ニッケル 0.6ｇ／ｌ、クエン酸15ｇ／ｌ、次亜リン酸ナトリウム29ｇ／ｌ、ホウ酸31ｇ／ｌ、界面活性剤（日信化学工業製、サーフィノール465） 0.1ｇ／ｌの水溶液からなるｐＨ＝９の無電解めっき浴にてめっきを施して、銅-ニッケル-リン合金からなる粗化層１１を設けた。
【００２２】
(３） 前記(２)で粗化層１１を形成した基板表面に、ポリオレフィン系樹脂を８０重量％含んだ樹脂絶縁材からなる厚さ２５μｍの第１の樹脂フィルム２ａと、その第１の樹脂フィルム２ａと同一な樹脂を８０重量％含んだ厚さ２５μｍの第２の樹脂フィルム２ｂと、それらの樹脂フィルムと同一な樹脂を８０重量％含んだ厚さ１０μｍのＢステージ樹脂２ｃからなるフィルム状絶縁材２を、Ｂステージ樹脂２ｃを基板表面に向けて配置させた後、ステンレス板１９で挟み、５kgf/cm2で加圧し、加熱炉内で１００℃で加熱しながら、３分間加熱プレスした（図５参照）。
この加熱プレスにより、まず、Ｂステージ樹脂２ｃが軟化して、スルーホールランド１０を含む内層導体回路間の凹部およびスルーホールの貫通穴の細部にわたって充填され、その後、第１および第２の樹脂フィルム２ａおよび２ｂが軟化して、先に軟化しているＢステージ樹脂２ｃと結合するとともに、内層導体回路の表面を覆った状態で、その表面が平坦化された層間樹脂絶縁層２を形成することになる（図６参照）。
なお、上記樹脂フィルムを構成するポリオレフィン系樹脂として、シクロオレフィン系樹脂を用いてもよい。
【００２３】
(４) 前記(３)で平坦化した層間樹脂絶縁層２の両面に、波長が10.4μｍの炭酸ガスレーザを用いて、パルスエネルギーが１００ｍＪ、パルス幅が１０−６μｓ、パルス間隔が１．０ｍｓ以上、ショット数が５の照射条件で、直径が８０μｍのバイアホール形成用の開口６を形成した。（図７参照）。
さらに、ＣＦ４および酸素混合気体のプラズマ処理により、デスミアおよびポリオレフィン系樹脂絶縁層表面の改質を行った。この改質により、表面にはＯＨ基やカルボニル基、ＣＯＯＨ基などの親水性基が確認された。
なお、酸素プラズマ処理条件は、電力800Ｗ、0.1 Torr、2分間である。
【００２４】
(５)さらに、パラジウム触媒（アトテック製）を付与することにより、層間樹脂絶縁層の表面およびバイアホール用開口の内壁面に触媒核を付与した後（図８参照）、以下の組成の無電解銅めっき水溶液中に基板を浸漬して、厚さ０．９μｍの無電解銅めっき膜１２を形成した（図９参照）。
〔無電解めっき水溶液〕
ＥＤＴＡ 150 ｇ／ｌ
硫酸銅 20 ｇ／ｌ
ＨＣＨＯ 30 ml／ｌ
ＮａＯＨ 40 ｇ／ｌ
α、α’−ビピリジル 80 mg／ｌ
ＰＥＧ 0.1 ｇ／ｌ
〔無電解めっき条件〕
70℃の液温度で30分
【００２５】
(６)前記(５) で形成した無電解めっき膜１２上に市販の感光性ドライフィルムを張り付け、マスクを載置して、100 mJ／cm2 で露光、0.8 ％炭酸ナトリウムで現像処理し、厚さ15μｍのめっきレジスト３を設けた（図１０参照）。
【００２６】
(７)ついで、基板を50℃の水で洗浄して脱脂し、25℃の水で水洗後、さらに硫酸で洗浄してから、以下の条件で電解銅めっきを施し、厚さ０．９μｍの電解銅めっき膜１３を形成した（図１１参照）。
〔電解めっき水溶液〕
硫酸 180 ｇ／ｌ
硫酸銅 80 ｇ／ｌ
添加剤（アドテックジャパン製、カパラシドＧＬ）
１ｍｌ／ｌ
〔電解めっき条件〕
電流密度 １Ａ／ｄｍ2
時間 30分
温度 室温
【００２７】
(７)めっきレジスト３を５％ＫＯＨ水溶液で剥離除去した後、そのめっきレジスト下の無電解銅めっき膜１２を硫酸と過酸化水素の混合液でエッチング処理して溶解除去し、無電解銅めっき膜１２と電解銅めっき膜１３からなる厚さ18μｍの外層導体回路（バイアホールを含む）５を形成した（図１２参照）。
【００２８】
(８)外層導体回路５を形成した基板を、硫酸銅８ｇ／ｌ、硫酸ニッケル 0.6ｇ／ｌ、クエン酸15ｇ／ｌ、次亜リン酸ナトリウム29ｇ／ｌ、ホウ酸31ｇ／ｌ、界面活性剤（日信化学工業製、サーフィノール465 ） 0.1ｇ／ｌの水溶液からなるｐＨ＝９の無電解めっき液に浸漬し、該導体回路の表面に厚さ３μｍの銅−ニッケル−リンからなる粗化層１１を形成した（図１３参照）。このとき、形成した粗化層をＥＰＭＡ（蛍光Ｘ線分析装置）で分析したところ、Cu：98 mol％、Ni： 1.5 mol％、Ｐ： 0.5 mol％の組成比であった。
【００２９】
(９)前記 (３)〜(８)の工程を繰り返すことにより、さらに外層の導体回路を形成し、多層配線板を得た。（図１４〜図１９参照）。
(１０)一方、DMDGに溶解させた60wt％のクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬製）のエポキシ基50％をアクリル化した感光性付与のオリゴマー（分子量4000）を 46.67重量部、メチルエチルケトンに溶解させた80wt％のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェル製、エピコート1001）15.0重量部、イミダゾール硬化剤（四国化成製、2E4MZ-CN）1.6 重量部、感光性モノマーである多価アクリルモノマー（日本化薬製、Ｒ604 ）３重量部、同じく多価アクリルモノマー（共栄社化学製、DPE6A ） 1.5重量部、分散系消泡剤（サンノプコ社製、Ｓ−65）0.71重量部を混合し、さらにこの混合物に対して光開始剤としてのベンゾフェノン（関東化学製）を２重量部、光増感剤としてのミヒラーケトン（関東化学製）0.2 重量部を加えて、ソルダーレジスト組成物を得た。
【００３０】
(１１)前記(９)で得た多層配線基板の両面に、上記ソルダーレジスト組成物を20μｍの厚さで塗布した。次いで、70℃で20分間、70℃で30分間の乾燥処理を行った後、クロム層によってソルダーレジスト開口部の円パターン（マスクパターン）が描画された厚さ５mmのソーダライムガラス基板を、クロム層が形成された側をソルダーレジスト層に密着させて1000mJ／cm2 の紫外線で露光し、DMTG現像処理した。さらに、80℃で１時間、 100℃で１時間、 120℃で１時間、 150℃で３時間の条件で加熱処理し、はんだパッドの上面、ビアホールおよびランド部分を開口した（開口径 200μｍ）ソルダーレジストパターン層（厚み20μｍ）１４を形成した。
【００３１】
(１２)次に、ソルダーレジストパターン層を形成した基板を、塩化ニッケル30ｇ／ｌ、次亜リン酸ナトリウム10ｇ／ｌ、クエン酸ナトリウム10ｇ／ｌの水溶液からなるｐＨ＝５の無電解ニッケルめっき液に20分間浸漬して、開口部に厚さ５μｍのニッケルめっき層１５を形成した。さらに、その基板を、シアン化金カリウム２ｇ／ｌ、塩化アンモニウム75ｇ／ｌ、クエン酸ナトリウム50ｇ／ｌ、次亜リン酸ナトリウム10ｇ／ｌの水溶液からなる無電解金めっき液に93℃の条件で23秒間浸漬して、ニッケルめっき層上に厚さ0.03μｍの金めっき層１６を形成した。
【００３２】
(１３)そして、ソルダーレジストパターン層の開口部に、はんだペーストを印刷して 200℃でリフローすることによりはんだバンプ（はんだ体）を形成し、はんだバンプ１７を有する多層プリント配線板を製造した（図２０参照）。
【００３３】
（実施例２）
ポリオレフィン系樹脂を７５重量％含んだ樹脂絶縁材からなる厚さ２５μｍの第1の樹脂フィルム２ａと、その第1樹脂フィルム２ａと同一な樹脂を８０重量％含んだ厚さ３０μｍの第2の樹脂フィルム２ｂと、それらの樹脂フィルムと同一な樹脂を８０重量％含んだ厚さ１０μｍのＢステージ樹脂２ｃからなるフィルム状絶縁材２を基板上に貼着した後、ステンレス板で挟み、７kgf/cm2で加圧し、加熱炉内で１００℃で加熱しながら、４分間加熱プレスしたこと以外は、実施例１と同様にして４層配線板を製造した。
【００３４】
（比較例１）
（１）厚さ 0.８mmのＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）樹脂からなる基板１の両面に18μｍの銅箔８がラミネートされてなる銅張積層板を出発材料とした（図２１参照）。まず、この銅張積層板をドリル削孔し、無電解めっきを施し、パターン状にエッチングすることにより、基板１の両面に内層導体回路４とスルーホール９を形成した。
この内層導体回路４とスルーホール９の表面を酸化（黒化）−還元処理して粗化し（図２２参照）、導体回路間とスルーホール内に、充填樹脂２０としてビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を充填した後（図２３参照）、その基板表面を、導体回路表面およびスルーホールのランド表面が露出するまで研磨して平坦化した（図２４参照）。
【００３５】
（２） 前記(1) の処理を施した基板を水洗いし、乾燥した後、その基板を酸性脱脂してソフトエッチングし、次いで、塩化パラジウムと有機酸からなる触媒溶液で処理して、パラジウム触媒を付与し、この触媒を活性化した後、硫酸銅８ｇ／ｌ、硫酸ニッケル 0.6ｇ／ｌ、クエン酸15ｇ／ｌ、次亜リン酸ナトリウム29ｇ／ｌ、ホウ酸31ｇ／ｌ、界面活性剤 0.1ｇ／ｌ、ｐＨ＝９からなる無電解めっき浴にてめっきを施し、銅導体回路の露出した表面にCu−Ni−Ｐ合金からなる厚さ 2.5μｍの粗化層1１１（凹凸層）を形成した。
さらに，その基板を、0.1mol／ｌホウふっ化スズ−1.0mol／ｌチオ尿素液からなる無電解スズ置換めっき浴に50℃で１時間浸漬し、前記粗化層11の表面に厚さ 0.3μｍのスズ置換めっき層を設けた（図２５参照、但しスズ層については図示しない）。
【００３６】
（３）基板の両面に、厚さ５０μｍの熱硬化型ポリオレフィン系樹脂シートを温度５０〜１００ ℃まで昇温しながら、圧力７ｋg／cm２で加熱プレスして積層し、ポリオレフィン系樹脂からなる層間樹脂絶縁層２２を設けた(図２６参照)。
【００３７】
（４）波長10.4μｍの炭酸ガスレーザを用いて、パルスエネルギーが１００ｍＪ、パルス幅が１０−６μｓ、パルス間隔が１．０ｍｓ以上、ショット数が５の照射条件のもとで、ポリオレフィン系樹脂からなる樹脂絶縁層２２に直径８０μｍのバイアホール用開口６を設けた（図２７参照）。
その後、実施例１の上記（５）〜（１３）と同様の処理を行って、４層配線板を製造した。
【００３８】
（参考例１）
フィルム状絶縁材として、ポリオレフィン系樹脂を６５重量％含んだ樹脂絶縁材からなる厚さ２５μｍの樹脂フィルムの表面に、その樹脂フィルムと同一な樹脂を７０重量％含んだ厚さ３０μｍのＢステージ樹脂を貼付けものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして４層配線板を製造した。
【００３９】
このように実施例１、実施例２、比較例１および参考例１にしたがって製造した多層プリント配線板について、−55〜125 ℃で1000回のヒートサイクル試験を実施し、光学顕微鏡により層間樹脂絶縁層中のクラックの有無、スルーホール内での剥離の有無、およびプレスによる層間樹脂絶縁層の変形の有無を確認した。
その結果、実施例１、実施例２および参考例１については、層間樹脂絶縁層中のクラックの発生およびスルーホール内での剥離が観察されず、比較例１については、層間樹脂絶縁層中のクラックの発生およびスルーホール内での剥離が観察され、参考例１については、内層導体回路間の凹凸およびスルーホールランドの凹凸に沿った層間樹脂絶縁層の変形が観察された。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、層間樹脂絶縁層を形成するフィルム状の絶縁材が、所定の加熱条件下において軟化するような第１の樹脂フィルムと、その第１の樹脂フィルムに貼付けられ、かつ第１の樹脂フィルムよりも大きな強度を有するとともに、上記加熱条件よりも高い加熱条件下で軟化するような第２の樹脂フィルムと、その第２の樹脂フィルムに貼付けられたＢステージ樹脂とを含んで形成され、第１の樹脂フィルム側から加熱プレスをうけて軟化したＢステージ樹脂が、導体回路間の凹部およびスルーホールの貫通穴に充填される際に、第２の樹脂フィルムはプレス圧力に耐えられる強度を有しているので、導体回路間の凹部に応じた変形を受けることはない。したがって、スルーホール貫通穴へのＢステージ樹脂の充填を正確に行うことができるので、Ｂステージ樹脂の未充填や充填不足の発生を阻止し、しかも、より小径のスルーホールへの充填が可能となる。
また、層間樹脂絶縁層を形成する第１および第２の樹脂フィルムと、Ｂステージ樹脂とが、同一樹脂から形成されるので、従来のようなスルーホールランドを含む導体回路と層間樹脂絶縁層との界面における、樹脂材料の熱膨張係数の違いに起因するクラックの発生を効果的に阻止することができる。
【００４１】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図２】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図３】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図４】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図５】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図６】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図７】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図８】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図９】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図１０】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図１１】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図１２】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図１３】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図１４】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図１５】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図１６】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図１７】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図１８】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図１９】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図２０】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図２１】 本発明にかかる多層プリント配線板の比較例１の製造工程の一部を示す図である。
【図２２】 本発明にかかる多層プリント配線板の比較例１の製造工程の一部を示す図である。
【図２３】 本発明にかかる多層プリント配線板の比較例１の製造工程の一部を示す図である。
【図２４】 本発明にかかる多層プリント配線板の比較例１の製造工程の一部を示す図である。
【図２５】 本発明にかかる多層プリント配線板の比較例１の製造工程の一部を示す図である。
【図２６】 本発明にかかる多層プリント配線板の比較例１の製造工程の一部を示す図である。
【図２７】 本発明にかかる多層プリント配線板の比較例１の製造工程の一部を示す図である。
【００４２】
【符号の説明】
１ 基板
２ 層間樹脂絶縁層
２ａ 第１の樹脂フィルム
２ｂ 第2の樹脂フィルム
２ｃ Ｂステージ樹脂
３ エッチングレジスト
４ 内層導体回路
５ 外層導体回路
６ ビアホール形成用開口
７ ビアホール
８ 銅箔
９ スルーホール
１０ スルーホールランド
１１ 粗化層
１２ 無電解銅めっき膜
１３ 電解銅めっき膜
１４ ソルダーレジスト層
１５ ニッケルめっき層
１６ 金めっき層
１７ はんだバンプ
１９ プレス板
本発明は、多層プリント配線板およびその製造方法に関し、特に、耐ヒートサイクル特性に優れる多層プリント配線板について提案する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、多層配線基板の高密度化という要請から、いわゆるビルドアップ多層配線基板が注目されている。このビルドアップ多層配線基板は、例えば特公平４−55555 号公報に開示されているような方法により製造される。即ち、コア基板上に、感光性の無電解めっき用接着剤からなる絶縁材を塗布し、これを乾燥したのち露光現像することにより、バイアホール用開口を有する層間絶縁材層を形成し、次いで、この層間絶縁材層の表面を酸化剤等による処理にて粗化したのち、その粗化面にめっきレジストを設け、その後、レジスト非形成部分に無電解めっきを施してバイアホール、導体回路を形成し、このような工程を複数回繰り返すことにより、多層化したビルドアップ配線基板が得られる。
【０００３】
このような多層プリント配線板では、コア基板にスルーホールを設けて内層の導体回路どうしを接続することにより、更なる多層化を図ることができる。
コア基板にスルーホールを有するこの種の多層プリント配線板では、まず、コア基板にスルーホールを含む内層導体回路を形成し、次いで、スルーホールの内壁面および内層導体回路表面に酸化還元処理による粗化層を設けてから、該スルーホール内に樹脂充填剤を充填するとともに内層導体回路間の凹部にも樹脂充填材を充填し、研磨により基板表面を平坦化した後、インタープレート（荏原ユージライト社製の銅-ニッケル-リンからなる合金めっき）などによる粗化めっきを施して、その上に、樹脂絶縁剤を塗布またはシート状にして貼付けることによって層間樹脂絶縁層を形成していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような方法においては、スルーホール内への樹脂充填と、内層導体回路間の凹部への樹脂充填および層間樹脂絶縁層の形成とを異なる樹脂絶縁材を用いて別々な工程によって行っていたため、その分だけ製造工程が多くなるとともに、充填される各樹脂絶縁剤の粘度等の複雑な管理が必要となり、結局、製造された多層プリント配線板のコストを押し上げる原因となっていた。また、ヒートサイクル試験や熱衝撃などによって、各樹脂充填材と層間樹脂絶縁層との界面において、各樹脂絶縁材と層間樹脂絶縁材の熱膨張係数の違いに起因する剥離やクラックが発生するという問題もあった。さらに、このような方法においては、樹脂充填材を埋め込んだ後に、その樹脂面の平坦化のために行う研磨処理によって、内層導体回路の一部が除去されたり、また研磨処理の際の切削応力の残留によってクラックがより発生し易くなるという問題もあった。
本発明は、従来技術が抱える上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ヒートサイクルなどの条件下における、樹脂充填材と層間樹脂絶縁材の熱膨張係数の違いに起因するはがれやクラックの発生を阻止した多層プリント配線板およびその製造方法を提案することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、上記目的の実現に向け鋭意研究した結果、スルーホール内へ充填される樹脂充填材および内層導体回路間の凹部へ充填される樹脂充填材を、層間樹脂絶縁層と同一の樹脂材料で形成すれば、熱膨張係数の違いに起因するはがれやクラックの発生を阻止できることを知見し、以下に示す内容を要旨構成とする本発明を完成するに至った。
(1)すなわち、本発明は、コア基板の両面にそれぞれ形成された内層導体回路上に、樹脂絶縁層を介して外層の導体回路が形成され、上記コア基板の両側に位置する導体回路間の電気的接続が、コア基板に形成されたスルーホールによって行なわれるビルドアップ構造を有する多層プリント配線板において、
上記スルーホールのランドを含む内層導体回路の表面と、スルーホールの貫通穴の内壁面とに同一種類の粗化処理によって粗化層が形成され、
上記樹脂絶縁層は、所定の加熱条件下において軟化するような第１の樹脂フィルムと、その第１の樹脂フィルムに貼付けられ、かつ第１の樹脂フィルムよりも大きな強度を有するとともに、上記加熱条件よりも高い加熱条件下で軟化するような第２の樹脂フィルムであって、第１の樹脂フィルムと同一の樹脂組成からなるものと、その第２の樹脂フィルムに貼付けられ、かつ、第１および第２の樹脂フィルムと同一の樹脂組成からなるＢステージ樹脂とからなるフィルム状絶縁材を加熱プレスすることによって形成され、上記スルーホールのランドを含む内層導体回路の側面とコア基板の表面とで規定される凹部およびスルーホールの内壁によって規定される貫通穴内に充填された軟化したＢステージ樹脂層と、そのＢステージ樹脂層を覆った軟化した第２および第１の樹脂フィルム層とが硬化されてなることを特徴とする。
上記フィルム状絶縁材は、熱硬化性のポリオレフィン系樹脂またはエポキシ系樹脂を主成分とした第１および第２の樹脂フィルムと、それと同一の樹脂組成からなるＢステージ樹脂とを含んでいることが望ましい。
【０００６】
(2) また、本発明は、コア基板の両面にそれぞれ形成された内層導体回路上に、樹脂絶縁層を介して外層の導体回路が形成され、上記コア基板の両側に配置された導体回路間の電気的接続が、コア基板に形成されたスルーホールによって行なわれるビルドアップ構造を有する多層プリント配線板を製造するに当たって、その製造工程中に、少なくとも下記 (a)〜(ｄ) の工程、すなわち、
(a)コア基板を貫通するスルーホールを形成する工程、
(b)そのスルーホールが開口するコア基板の両面に内層導体回路をそれぞれ形成する工程、
(c)上記スルーホールランドを含んだ内層導体回路の上面および側面と、スルーホール内壁面とに同一種類の粗化処理によって粗化層を形成する工程、
(d)その粗化層が形成されたコア基板の表面に対して、所定の加熱条件下において軟化するような第１の樹脂フィルムと、その第１の樹脂フィルムに貼付けられ、かつ第１の樹脂フィルムよりも大きな強度を有するとともに、上記加熱条件よりも高い加熱条件下で軟化するような第２の樹脂フィルムであって、第１の樹脂フィルムと同一の樹脂組成からなるものと、その第２の樹脂フィルムに貼付けられ、かつ、第１および第２の樹脂フィルムと同一の樹脂組成からなるＢステージ樹脂とからなるフィルム状絶縁材を、そのＢステージ樹脂面を向けて貼付け、前記フィルム状絶縁材を、所定の圧力でプレスすると同時に、あるいはプレスした後に、加熱して軟化せしめ、スルーホールランドを含んだ内層導体回路の側面と基板表面とで規定される凹部およびスルーホールの内壁面によって規定される貫通穴に、軟化した絶縁材を充填し、かつ硬化させる工程、
を含むことを特徴とする。
上記フィルム状絶縁材は、熱硬化性のポリオレフィン系樹脂またはエポキシ系樹脂を主成分として形成された第１および第２の樹脂フィルムと、それと同一の樹脂組成からなるＢステージ樹脂とから形成されることが望ましい。
上記工程(ｄ)におけるポリオレフィン系樹脂を主成分とする第１および第２の樹脂フィルムと、それと同一の樹脂組成からなるＢステージ樹脂とを含むフィルム状絶縁材の加熱プレスは、圧力１〜５０kgf／cm2 、温度５０〜２５０℃、加熱プレス時間１〜１２０分間の条件にて行うことが望ましい。
また、上記工程(ｄ)における、エポキシ系樹脂を主成分とする第１および第２の樹脂フィルムと、それと同一の樹脂組成からなるＢステージ樹脂を含むフィルム状絶縁材の加熱プレスは、圧力１〜５０kgf／cm2 、温度５０〜２００℃、加熱プレス時間１〜７０分間の条件にて行うことが望ましい。
さらに、上記工程(ｄ)において、フィルム状絶縁材を加熱しながら金属板または金属ロールを押圧して行うことが望ましい。
【０００７】
【発明の実施形態】
本発明の多層プリント配線板の特徴は、スルーホールのランドを含む内層導体回路の表面と、スルーホールの貫通穴の内壁面とに同一種類の粗化処理によって粗化層が形成され、層間樹脂絶縁層が、所定の加熱条件下において軟化するような第１の樹脂フィルムと、その第１の樹脂フィルムに貼付けられ、かつ第１の樹脂フィルムよりも大きな強度を有するとともに、上記加熱条件よりも高い加熱条件下で軟化するような第２の樹脂フィルムであって、第１の樹脂フィルムと同一の樹脂組成からなるものと、その第２の樹脂フィルムに貼付けられ、かつ、第１および第２の樹脂フィルムと同一の樹脂組成からなるＢステージ樹脂とからなる３層構造のフィルム状絶縁材の加圧または加熱によって形成され、加熱を受けると流動性の大きな低粘度となるＢステージ樹脂が、内層導体回路間の凹部およびスルーホールの貫通穴内の細部にわたって充填され、そこで硬化されてなる点にある。
このような構成によれば、従来技術が抱えている、内層導体回路間の凹部に充填された充填材と層間樹脂絶縁層との界面およびスルーホールの貫通穴に充填した充填材と層間樹脂絶縁層との界面での剥離やクラックの発生を防止できる。
さらに、Ｂステージ樹脂と第１の樹脂フィルムとに挟まれた中間フィルムとしての第２の樹脂フィルムは、第１フィルムよりも強度が大きいので、第１フィルム側から加圧を受けた際に、内層導体回路やスルーホールランドの凹凸に沿って変形することがなく、これによってスルーホール貫通穴へのＢステージ樹脂の充填が容易になる。また、加熱を受けると流動性が大きい低粘度となるＢステージ樹脂は、第１および第２の樹脂フィルムの軟化に先だって軟化し、上記凹部および貫通穴の細部にわたって流動し充填され得るので、スルーホールの貫通穴内への充填が容易となり、スルーホールの貫通穴への絶縁材の未充填や充填不足の発生を阻止できる。さらに、より小さな径のスルーホールへの樹脂充填を可能とする。
上記第１および第２樹脂のフィルムは、Ｂステージ樹脂の軟化の後に軟化して、コア基板に設けた内層導体回路を覆う樹脂絶縁層を形成している。
上記フィルム状絶縁材を構成する樹脂フィルムとして用いられるポリオレフィン系樹脂は、その一つとしてのシクロオレフィン系樹脂を用いることができる。このシクロオレフィン系樹脂は、誘電率および誘電正接が低いので、ＧＨｚ帯域の高周波信号を用いた場合でも信号の伝播遅延やエラーが起きにくく、さらには、剛性等の機械的特性にも優れるからである。
シクロオレフィン系樹脂としては、２−ノルボルネン、５−エチリデン−２−ノボルネンまたはこれらの誘導体からなる単量体の単独重合または共重合体であることが望ましい。
上記誘導体としては、２−ノルボルネンなどのシクロオレフィンに、架橋を形成するためのアミノ酸残基あるいはマレイン酸変性したもの等が結合したものが挙げられる。
上記共重合体を合成する場合の単量体としては、例えば、エチレン、プロピレンなどがある。その中でも熱硬化性シクロオレフィン系樹脂であることが望ましい。加熱を行って架橋を形成させることにより、より剛性が高くなり機械的特性が向上するからである。
【０００８】
本発明においては、上記フィルム状絶縁材を構成するＢステージ樹脂は、第１および第２の樹脂フィルムと同一の樹脂組成から形成されており、そのような構成とすることによって、互いの密着性を向上させることができる。
またフィルム状絶縁材は、熱硬化性のポリオレフィン系樹脂またはエポキシ系樹脂を主成分とした樹脂フィルムと、５０〜８０重量％の同一樹脂成分からなるＢステージ樹脂とから構成されることが、好ましい実施の態様である。
【０００９】
以下、本発明にかかる多層プリント配線板を製造する方法について、一例を挙げて具体的に説明する。
（１）スルーホールおよび内層導体回路の形成
まず、両面に金属層が形成された基板を用意し、この基板にドリルで貫通孔を明け、この貫通孔の壁面および基板表面に、無電解めっきおよび電解めっきを施すことにより行なわれる。
ここで、上記基板としては、ガラスエポキシ基板やポリイミド基板、ビスマレイミド−トリアジン樹脂基板、フッ素樹脂基板などの樹脂基板、あるいはこれらの樹脂基板の銅張積層板などを用いることができる。特に、誘電率を考慮する場合は、両面銅張フッ素樹脂基板を用いることが好ましい。この基板は、片面が粗化された銅箔をポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂基板に熱圧着したものである。
無電解めっきとしては、銅めっきがよい。フッ素樹脂基板基板のようにめっきのつきまわりが悪い基板の場合は、有機金属ナトリウムからなる前処理剤（潤工社製、商品名：テトラエッチ）、プラズマ処理などの表面改質を行う。
次に、厚付けのために電解めっきを行う。この電解めっきとしては、銅めっきがよい。
このような無電解めっきおよび電解めっきが形成された基板表面を、常法に従い、パターン状にエッチングして、内層導体回路およびスルーホールランドを形成して、コア基板とする。
そのエッチング液としては、硫酸−過酸化水素の水溶液、過硫酸アンモニウムや過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウムなどの過硫酸塩水溶液、塩化第二鉄や塩化第二銅の水溶液がよい。
【００１０】
（２）粗化層の形成
上記コア基板のスルーホールの貫通穴の内壁、スルーホールランドの上面および側面、内層導体回路の上面および側面に、同一種類の粗化層を形成する。
このような粗化層としては、酸化−還元処理による粗化層や、メック社製の「メックエッチボンド」なるエッチング液で処理形成された粗化層、あるいは銅-ニッケル-リンからなる合金めっき粗化層（例えば、荏原ユージライト社製のインタープレート）等がある。
上記酸化還元処理による粗化層は、たとえば、酸化浴として、NaOH（20ｇ／ｌ）、NaCl02（50ｇ／ｌ）、Na3PO4（15.0ｇ／ｌ）の水溶液、還元浴として、NaOH（2.7ｇ／ｌ）、NaBH4（1.0ｇ／ｌ）の水溶液を用いて形成される。
また、上記銅−ニッケル−リン針状合金のめっき水溶液の液組成は、銅イオン濃度、ニッケルイオン濃度、次亜リン酸イオン濃度が、それぞれ 2.2×10-2〜4.1×10-2mol／ｌ、2.2×10-3〜4.1×10-3mol／ｌ、0.20〜0.25mol／ｌであることが望ましい。この範囲で析出する被膜の結晶構造は針状構造になるため、アンカー効果に優れるからである。なお、この無電解めっき浴には上記化合物に加えて錯化剤や添加剤を加えてもよい。
さらに、上記エッチング処理による粗化層は、第二銅錯体と有機酸の混合水溶液を用いて形成され、エッチング液の液組成としては、たとえば、イミダゾール銅(ＩＩ)錯体１０重量部、グリコール酸７重量部、塩化カリウム５重量部を混合した水溶液とする。
本発明では、スルーホールランドを含む内層導体回路の上面および側面、およびスルーホールの貫通穴の内壁面を同時に粗化処理するため、多層プリント配線板の製造工程が短縮され、製造コストが低減できるとともに、粗化形態の違いにより発生するクラックの発生を防止できる。
【００１１】
（３）層間樹脂絶縁層の形成
（ａ）上記（２）において粗化処理した基板上に、第１の樹脂フィルムと、第２の樹脂フィルムと、Ｂステージ樹脂とからなるフィルム状絶縁材を、Ｂステージ樹脂面を基板に向けた状態で貼付ける。
このフィルム状絶縁材を構成する第１の樹脂フィルムは、所定の加熱条件下で軟化するような樹脂、たとえば、熱硬化性のポリオレフィン系樹脂またはエポキシ系樹脂を主成分とした樹脂から形成され、この第1の樹脂フィルムの片面には、第１の樹脂フィルムよりも大きな強度を有するとともに、その加熱条件よりも高い加熱条件下で軟化するような第２の樹脂フィルムが貼付けられ、さらに、この第２の樹脂フィルム上にはＢステージ樹脂が貼付けられた構成とする。
第１および第２の樹脂フィルムとＢステージとは、同一の樹脂組成であることが好ましく、Ｂステージ樹脂は５０〜８０重量％の同一樹脂成分から形成されるのが好ましい。
上記第１および第２樹脂フィルムおよびＢステージ樹脂の厚みは、内層導体回路の厚みや、スルーホールのアスペクト比、樹脂自体の硬化収縮等を考慮して決められ、加熱プレスによって軟化したＢステージ樹脂が、スルーホールの貫通穴をほぼ完全に埋めることができるような範囲に選択されることが望ましい。
特に、Ｂステージ樹脂の厚みは本質的であり、基板の表裏両面からスルーホールの貫通穴に充填されたＢステージ樹脂同士が貫通穴内で流動し結合できるような範囲に選択されるべきである。そうすることによって、スルーホールの貫通穴内での剥離がなくなり、接続信頼性を大幅に向上させることができる。
また、上記第２樹脂フィルムの強度、すなわち固さも重要であり、後述するプレス圧力によって、内層導体回路間の凹凸やスルーホールの凹凸に沿って変形しない十分な強度を得るように、第２樹脂フィルムの樹脂成分が選択されることが必須である。
【００１２】
（ｂ）次に、基板上に貼付けられたフィルム状絶縁材を、金属板や金属ロールを用いて加熱しながら押圧（加熱プレス）して、軟化させ、充填終了後に硬化させる。
ここで用いる金属板や金属ロールは、ステンレス製のものがよい。その理由は耐腐食性に優れるからである。
加熱プレスは、フィルム状絶縁材を貼付けた基板を金属板または金属ロールにて挟持し、加熱雰囲気でプレスすることにより行なう。
この加熱プレスにより、まずＢステージ樹脂が軟化して流動性が高くなり、スルーホールランドを含む内層導体回路間の凹部およびスルーホールの貫通穴の細部にわたって充填され、その後、第１および第２の樹脂フィルムが軟化して、スルーホールランドを含む内層導体回路の表面を覆った状態で、先に軟化したＢステージ樹脂と結合し、表面が平坦化された樹脂絶縁材層を形成する。
上記加熱プレス工程におけるプレス圧力、加熱温度、加熱プレス時間は、フィルム状絶縁材の樹脂組成に応じて決められる。例えば、第１および第２樹脂フィルムをポリオレフィン系樹脂を主成分とした樹脂フィルムで形成し、Ｂステージ樹脂をそれらと同一の樹脂組成で形成した場合は、プレス圧力：１〜５０kgf／cm2、加熱温度：５０〜２５０℃、加熱プレス時間：１〜１２０分とすることが望ましい。
加熱プレス条件に上記限定を加えた理由は、プレス圧力が１kgf／cm2未満、加熱温度が５０℃未満、加熱プレス時間が１分未満である場合には、軟化したＢステージが、スルーホールの貫通穴に十分に充填されないからであり、一方、プレス圧力が５０kgf／cm2を超えると、樹脂から流れ出しが発生するからであり、加熱温度２５０℃を超えると、コア材にダメージを与えるからであり、プレス時間が１２０分を超えると、生産性に乏しいからである。
また、第１および第２樹脂フィルムをエポキシ系樹脂を主成分とする樹脂フィルムで形成し、Ｂステージ樹脂をそれらと同一の樹脂組成で形成した場合は、プレス圧力：１〜５０kgf／cm2、加熱温度：５０〜２００℃、加熱プレス時間：１〜７０分とすることが望ましく、このような加熱プレス条件に制限を設けたのは、ポリオレフィン系樹脂を主成分とする樹脂フィルムと、そのＢステージ樹脂とからなるフィルム状絶縁材の場合と同様の理由である。
なお、この実施形態においては、フィルム状絶縁材を加熱しながらプレスして、軟化させたが、始めにフィルム状絶縁材に所定の圧力を加えて、その後、加熱して軟化させることもできる。また、上記加熱プレス工程は、減圧下において行うことが好ましい。
【００１３】
（４）ビアホールおよび外層導体回路の形成
（ａ）上記（３）にて形成した層間樹脂絶縁層内に、内層導体回路と外層導体回路（後に形成する）との間、あるいはその外層導体回路とスルーホールランドとの電気的接続を確保するために、ビアホール形成用の開口を設ける。
このビアホール形成用の開口は、レーザ光照射によって行う。このとき、使用されるレーザ光としては、炭酸ガスレーザ、紫外線レーザ、エキシマレーザなどが使用されるが、炭酸ガスレーザによる加工が好適である。
上記炭酸ガスレーザの照射条件は、、パルスエネルギーが０．５〜２００ｍＪ、パルス幅が１０−８〜１０−３μｓ、パルス間隔が０．１ｍｓ以上、ショット数が１〜１００であることが望ましい。
このようなレーザ光照射による開口形成の後、デスミア処理を行なう。
このデスミア処理は、クロム酸、過マンガン酸塩などの水溶液からなる酸化剤を使用して行うことができ、また酸素プラズマなどで処理してもよい。
【００１４】
（ｂ）次に、ビアホール形成用の開口内および層間樹脂絶縁層の表面に、めっきまたはスパッタリング等によって、薄付け導体層を形成する。
めっきにより形成する場合には、まず、層間樹脂絶縁層に無電解めっき用の触媒核を付与する。一般に触媒核は、パラジウム−スズコロイドであり、この溶液に基板を浸漬、乾燥、加熱処理して樹脂表面に触媒核を固定する。
また、金属核をＣＶＤ、スパッタ、プラズマにより樹脂表面に打ち込んで触媒核とすることができる。この場合、樹脂表面に金属核が埋め込まれることになり、この金属核を中心にめっきが析出して導体回路が形成されるため、密着性を確保できる。この金属核としては、パラジウム、銀、金、白金、チタン、銅およびニッケルから選ばれる少なくとも１種以上がよい。なお、金属核の量は、20μｇ／cm2 以下がよい。この量を超えると金属核を除去しなければならないからである。
ついで、無電解めっきまたはスパッタリングを施して、ビアホール形成用開口内および層間樹脂絶縁層の表面に薄膜の無電解めっき膜またはスパッタ膜を形成する。このとき、無電解めっき膜またはスパッタ膜の厚みは、 0.1〜５μｍ、より望ましくは 0.5〜３μｍとする。
【００１５】
（ｃ）次に、この無電解めっき膜またはスパッタ膜上にめっきレジストを形成する。めっきレジスト組成物としては、特にクレゾールノボラック型エポキシ樹脂やフェノールノボラック型エポキシ樹脂のアクリレートとイミダゾール硬化剤からなる組成物を用いることが望ましいが、他に市販品のドライフィルムを使用することもできる。
【００１６】
（ｄ） 次に、無電解めっき膜を形成した基板を、10〜35℃、望ましくは15〜30℃の水で水洗する。
この理由は、水洗温度が35℃を超えると水が揮発してしまい、無電解めっき膜の表面が乾燥して、酸化してしまい、電解めっき膜が析出しない。そのため、エッチング処理により、無電解めっき膜が溶解してしまい、導体が存在しない部分が生じてしまう。一方、10℃未満では水に対する汚染物質の溶解度が低下し、洗浄力が低下してしまうからである。特に、ビアホールのランドの径が 200μｍ以下になると、めっきレジストが水をはじくため、水が揮発しやすく、電解めっきの未析出という問題が発生しやすい。
なお、洗浄水の中には、各種の界面活性剤、酸、アルカリを添加しておいてもよい。また、洗浄後に硫酸などの酸で洗浄してもよい。
【００１７】
（ｅ）次に、めっきレジスト非形成部に電解めっきを施して、外層導体回路、ならびにビアホールとなる導体層を設ける。
ここで、上記電解めっきとしては、銅めっきを用いることが望ましく、その厚みは、10〜20μｍがよい。
【００１８】
（ｆ）さらに、めっきレジストを除去した後、硫酸と過酸化水素の混合液や過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウムなどの水溶液からなるエッチング液でめっきレジスト下の無電解めっき膜あるいはスパッタ膜を溶解除去し、無電解めっき膜あるいはスパッタ膜と電解めっき膜の２層からなる独立した外層導体回路、ならびにビアホールを得る。
【００１９】
（５）配線基板の多層化
上記(４)で形成した外層導体回路の表面に粗化層を形成した後、前記(３)および(４)の工程を繰り返してさらに外層の導体回路を設けることにより、所定の多層プリント配線板を製造する。
【００２０】
【実施例】
（実施例１）
(１)厚さ 0.8ｍｍのＢＴ樹脂（ビスマレイミドトリアジン）からなる基板１の両面に、18μｍの銅箔８がラミネートされている銅張積層板を出発材料として用いた（図１参照）。まず、この銅貼積層板をドリル削孔し、続いてめっきレジストを形成した後、この基板に無電解銅めっき処理を施して、直径が３００μｍのスルーホール９を形成し（図２参照）、さらに、常法にしたがって、銅箔を回路パターン形状にエッチングすることにより、基板の両面に内層導体回路４およびスルーホールランド１０を形成した（図３参照）。
【００２１】
（２）次に、内層導体回路４の側面を含む全表面、スルーホールランド１０の側面を含む全表面、およびスルーホール９の内壁面に、厚さ ２．５μｍの銅-ニッケル-リン合金からなる粗化層（凹凸層）１１を形成する（図４参照）。
その形成方法は以下のようである。即ち、基板を酸性脱脂してソフトエッチングし、次いで、塩化パラジウムと有機酸からなる触媒溶液で処理して、Pd触媒を付与し、この触媒を活性化した後、硫酸銅８ｇ／ｌ、硫酸ニッケル 0.6ｇ／ｌ、クエン酸15ｇ／ｌ、次亜リン酸ナトリウム29ｇ／ｌ、ホウ酸31ｇ／ｌ、界面活性剤（日信化学工業製、サーフィノール465） 0.1ｇ／ｌの水溶液からなるｐＨ＝９の無電解めっき浴にてめっきを施して、銅-ニッケル-リン合金からなる粗化層１１を設けた。
【００２２】
(３） 前記(２)で粗化層１１を形成した基板表面に、ポリオレフィン系樹脂を８０重量％含んだ樹脂絶縁材からなる厚さ２５μｍの第１の樹脂フィルム２ａと、その第１の樹脂フィルム２ａと同一な樹脂を８０重量％含んだ厚さ２５μｍの第２の樹脂フィルム２ｂと、それらの樹脂フィルムと同一な樹脂を８０重量％含んだ厚さ１０μｍのＢステージ樹脂２ｃからなるフィルム状絶縁材２を、Ｂステージ樹脂２ｃを基板表面に向けて配置させた後、ステンレス板１９で挟み、５kgf/cm2で加圧し、加熱炉内で１００℃で加熱しながら、３分間加熱プレスした（図５参照）。
この加熱プレスにより、まず、Ｂステージ樹脂２ｃが軟化して、スルーホールランド１０を含む内層導体回路間の凹部およびスルーホールの貫通穴の細部にわたって充填され、その後、第１および第２の樹脂フィルム２ａおよび２ｂが軟化して、先に軟化しているＢステージ樹脂２ｃと結合するとともに、内層導体回路の表面を覆った状態で、その表面が平坦化された層間樹脂絶縁層２を形成することになる（図６参照）。
なお、上記樹脂フィルムを構成するポリオレフィン系樹脂として、シクロオレフィン系樹脂を用いてもよい。
【００２３】
(４) 前記(３)で平坦化した層間樹脂絶縁層２の両面に、波長が10.4μｍの炭酸ガスレーザを用いて、パルスエネルギーが１００ｍＪ、パルス幅が１０−６μｓ、パルス間隔が１．０ｍｓ以上、ショット数が５の照射条件で、直径が８０μｍのバイアホール形成用の開口６を形成した。（図７参照）。
さらに、ＣＦ４および酸素混合気体のプラズマ処理により、デスミアおよびポリオレフィン系樹脂絶縁層表面の改質を行った。この改質により、表面にはＯＨ基やカルボニル基、ＣＯＯＨ基などの親水性基が確認された。
なお、酸素プラズマ処理条件は、電力800Ｗ、0.1 Torr、2分間である。
【００２４】
(５)さらに、パラジウム触媒（アトテック製）を付与することにより、層間樹脂絶縁層の表面およびバイアホール用開口の内壁面に触媒核を付与した後（図８参照）、以下の組成の無電解銅めっき水溶液中に基板を浸漬して、厚さ０．９μｍの無電解銅めっき膜１２を形成した（図９参照）。
〔無電解めっき水溶液〕
ＥＤＴＡ 150 ｇ／ｌ
硫酸銅 20 ｇ／ｌ
ＨＣＨＯ 30 ml／ｌ
ＮａＯＨ 40 ｇ／ｌ
α、α’−ビピリジル 80 mg／ｌ
ＰＥＧ 0.1 ｇ／ｌ
〔無電解めっき条件〕
70℃の液温度で30分
【００２５】
(６)前記(５) で形成した無電解めっき膜１２上に市販の感光性ドライフィルムを張り付け、マスクを載置して、100 mJ／cm2 で露光、0.8 ％炭酸ナトリウムで現像処理し、厚さ15μｍのめっきレジスト３を設けた（図１０参照）。
【００２６】
(７)ついで、基板を50℃の水で洗浄して脱脂し、25℃の水で水洗後、さらに硫酸で洗浄してから、以下の条件で電解銅めっきを施し、厚さ０．９μｍの電解銅めっき膜１３を形成した（図１１参照）。
〔電解めっき水溶液〕
硫酸 180 ｇ／ｌ
硫酸銅 80 ｇ／ｌ
添加剤（アドテックジャパン製、カパラシドＧＬ）
１ｍｌ／ｌ
〔電解めっき条件〕
電流密度 １Ａ／ｄｍ2
時間 30分
温度 室温
【００２７】
(７)めっきレジスト３を５％ＫＯＨ水溶液で剥離除去した後、そのめっきレジスト下の無電解銅めっき膜１２を硫酸と過酸化水素の混合液でエッチング処理して溶解除去し、無電解銅めっき膜１２と電解銅めっき膜１３からなる厚さ18μｍの外層導体回路（バイアホールを含む）５を形成した（図１２参照）。
【００２８】
(８)外層導体回路５を形成した基板を、硫酸銅８ｇ／ｌ、硫酸ニッケル 0.6ｇ／ｌ、クエン酸15ｇ／ｌ、次亜リン酸ナトリウム29ｇ／ｌ、ホウ酸31ｇ／ｌ、界面活性剤（日信化学工業製、サーフィノール465 ） 0.1ｇ／ｌの水溶液からなるｐＨ＝９の無電解めっき液に浸漬し、該導体回路の表面に厚さ３μｍの銅−ニッケル−リンからなる粗化層１１を形成した（図１３参照）。このとき、形成した粗化層をＥＰＭＡ（蛍光Ｘ線分析装置）で分析したところ、Cu：98 mol％、Ni： 1.5 mol％、Ｐ： 0.5 mol％の組成比であった。
【００２９】
(９)前記 (３)〜(８)の工程を繰り返すことにより、さらに外層の導体回路を形成し、多層配線板を得た。（図１４〜図１９参照）。
(１０)一方、DMDGに溶解させた60wt％のクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬製）のエポキシ基50％をアクリル化した感光性付与のオリゴマー（分子量4000）を 46.67重量部、メチルエチルケトンに溶解させた80wt％のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェル製、エピコート1001）15.0重量部、イミダゾール硬化剤（四国化成製、2E4MZ-CN）1.6 重量部、感光性モノマーである多価アクリルモノマー（日本化薬製、Ｒ604 ）３重量部、同じく多価アクリルモノマー（共栄社化学製、DPE6A ） 1.5重量部、分散系消泡剤（サンノプコ社製、Ｓ−65）0.71重量部を混合し、さらにこの混合物に対して光開始剤としてのベンゾフェノン（関東化学製）を２重量部、光増感剤としてのミヒラーケトン（関東化学製）0.2 重量部を加えて、ソルダーレジスト組成物を得た。
【００３０】
(１１)前記(９)で得た多層配線基板の両面に、上記ソルダーレジスト組成物を20μｍの厚さで塗布した。次いで、70℃で20分間、70℃で30分間の乾燥処理を行った後、クロム層によってソルダーレジスト開口部の円パターン（マスクパターン）が描画された厚さ５mmのソーダライムガラス基板を、クロム層が形成された側をソルダーレジスト層に密着させて1000mJ／cm2 の紫外線で露光し、DMTG現像処理した。さらに、80℃で１時間、 100℃で１時間、 120℃で１時間、 150℃で３時間の条件で加熱処理し、はんだパッドの上面、ビアホールおよびランド部分を開口した（開口径 200μｍ）ソルダーレジストパターン層（厚み20μｍ）１４を形成した。
【００３１】
(１２)次に、ソルダーレジストパターン層を形成した基板を、塩化ニッケル30ｇ／ｌ、次亜リン酸ナトリウム10ｇ／ｌ、クエン酸ナトリウム10ｇ／ｌの水溶液からなるｐＨ＝５の無電解ニッケルめっき液に20分間浸漬して、開口部に厚さ５μｍのニッケルめっき層１５を形成した。さらに、その基板を、シアン化金カリウム２ｇ／ｌ、塩化アンモニウム75ｇ／ｌ、クエン酸ナトリウム50ｇ／ｌ、次亜リン酸ナトリウム10ｇ／ｌの水溶液からなる無電解金めっき液に93℃の条件で23秒間浸漬して、ニッケルめっき層上に厚さ0.03μｍの金めっき層１６を形成した。
【００３２】
(１３)そして、ソルダーレジストパターン層の開口部に、はんだペーストを印刷して 200℃でリフローすることによりはんだバンプ（はんだ体）を形成し、はんだバンプ１７を有する多層プリント配線板を製造した（図２０参照）。
【００３３】
（実施例２）
ポリオレフィン系樹脂を７５重量％含んだ樹脂絶縁材からなる厚さ２５μｍの第1の樹脂フィルム２ａと、その第1樹脂フィルム２ａと同一な樹脂を８０重量％含んだ厚さ３０μｍの第2の樹脂フィルム２ｂと、それらの樹脂フィルムと同一な樹脂を８０重量％含んだ厚さ１０μｍのＢステージ樹脂２ｃからなるフィルム状絶縁材２を基板上に貼着した後、ステンレス板で挟み、７kgf/cm2で加圧し、加熱炉内で１００℃で加熱しながら、４分間加熱プレスしたこと以外は、実施例１と同様にして４層配線板を製造した。
【００３４】
（比較例１）
（１）厚さ 0.８mmのＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）樹脂からなる基板１の両面に18μｍの銅箔８がラミネートされてなる銅張積層板を出発材料とした（図２１参照）。まず、この銅張積層板をドリル削孔し、無電解めっきを施し、パターン状にエッチングすることにより、基板１の両面に内層導体回路４とスルーホール９を形成した。
この内層導体回路４とスルーホール９の表面を酸化（黒化）−還元処理して粗化し（図２２参照）、導体回路間とスルーホール内に、充填樹脂２０としてビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を充填した後（図２３参照）、その基板表面を、導体回路表面およびスルーホールのランド表面が露出するまで研磨して平坦化した（図２４参照）。
【００３５】
（２） 前記(1) の処理を施した基板を水洗いし、乾燥した後、その基板を酸性脱脂してソフトエッチングし、次いで、塩化パラジウムと有機酸からなる触媒溶液で処理して、パラジウム触媒を付与し、この触媒を活性化した後、硫酸銅８ｇ／ｌ、硫酸ニッケル 0.6ｇ／ｌ、クエン酸15ｇ／ｌ、次亜リン酸ナトリウム29ｇ／ｌ、ホウ酸31ｇ／ｌ、界面活性剤 0.1ｇ／ｌ、ｐＨ＝９からなる無電解めっき浴にてめっきを施し、銅導体回路の露出した表面にCu−Ni−Ｐ合金からなる厚さ 2.5μｍの粗化層1１１（凹凸層）を形成した。
さらに，その基板を、0.1mol／ｌホウふっ化スズ−1.0mol／ｌチオ尿素液からなる無電解スズ置換めっき浴に50℃で１時間浸漬し、前記粗化層11の表面に厚さ 0.3μｍのスズ置換めっき層を設けた（図２５参照、但しスズ層については図示しない）。
【００３６】
（３）基板の両面に、厚さ５０μｍの熱硬化型ポリオレフィン系樹脂シートを温度５０〜１００ ℃まで昇温しながら、圧力７ｋg／cm２で加熱プレスして積層し、ポリオレフィン系樹脂からなる層間樹脂絶縁層２２を設けた(図２６参照)。
【００３７】
（４）波長10.4μｍの炭酸ガスレーザを用いて、パルスエネルギーが１００ｍＪ、パルス幅が１０−６μｓ、パルス間隔が１．０ｍｓ以上、ショット数が５の照射条件のもとで、ポリオレフィン系樹脂からなる樹脂絶縁層２２に直径８０μｍのバイアホール用開口６を設けた（図２７参照）。
その後、実施例１の上記（５）〜（１３）と同様の処理を行って、４層配線板を製造した。
【００３８】
（参考例１）
フィルム状絶縁材として、ポリオレフィン系樹脂を６５重量％含んだ樹脂絶縁材からなる厚さ２５μｍの樹脂フィルムの表面に、その樹脂フィルムと同一な樹脂を７０重量％含んだ厚さ３０μｍのＢステージ樹脂を貼付けものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして４層配線板を製造した。
【００３９】
このように実施例１、実施例２、比較例１および参考例１にしたがって製造した多層プリント配線板について、−55〜125 ℃で1000回のヒートサイクル試験を実施し、光学顕微鏡により層間樹脂絶縁層中のクラックの有無、スルーホール内での剥離の有無、およびプレスによる層間樹脂絶縁層の変形の有無を確認した。
その結果、実施例１、実施例２および参考例１については、層間樹脂絶縁層中のクラックの発生およびスルーホール内での剥離が観察されず、比較例１については、層間樹脂絶縁層中のクラックの発生およびスルーホール内での剥離が観察され、参考例１については、内層導体回路間の凹凸およびスルーホールランドの凹凸に沿った層間樹脂絶縁層の変形が観察された。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、層間樹脂絶縁層を形成するフィルム状の絶縁材が、所定の加熱条件下において軟化するような第１の樹脂フィルムと、その第１の樹脂フィルムに貼付けられ、かつ第１の樹脂フィルムよりも大きな強度を有するとともに、上記加熱条件よりも高い加熱条件下で軟化するような第２の樹脂フィルムと、その第２の樹脂フィルムに貼付けられたＢステージ樹脂とを含んで形成され、第１の樹脂フィルム側から加熱プレスをうけて軟化したＢステージ樹脂が、導体回路間の凹部およびスルーホールの貫通穴に充填される際に、第２の樹脂フィルムはプレス圧力に耐えられる強度を有しているので、導体回路間の凹部に応じた変形を受けることはない。したがって、スルーホール貫通穴へのＢステージ樹脂の充填を正確に行うことができるので、Ｂステージ樹脂の未充填や充填不足の発生を阻止し、しかも、より小径のスルーホールへの充填が可能となる。
また、層間樹脂絶縁層を形成する第１および第２の樹脂フィルムと、Ｂステージ樹脂とが、同一樹脂から形成されるので、従来のようなスルーホールランドを含む導体回路と層間樹脂絶縁層との界面における、樹脂材料の熱膨張係数の違いに起因するクラックの発生を効果的に阻止することができる。
【００４１】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図２】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図３】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図４】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図５】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図６】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図７】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図８】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図９】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図１０】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図１１】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図１２】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図１３】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図１４】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図１５】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図１６】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図１７】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図１８】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図１９】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図２０】 本発明にかかる多層プリント配線板の実施例１の製造工程の一部を示す図である。
【図２１】 本発明にかかる多層プリント配線板の比較例１の製造工程の一部を示す図である。
【図２２】 本発明にかかる多層プリント配線板の比較例１の製造工程の一部を示す図である。
【図２３】 本発明にかかる多層プリント配線板の比較例１の製造工程の一部を示す図である。
【図２４】 本発明にかかる多層プリント配線板の比較例１の製造工程の一部を示す図である。
【図２５】 本発明にかかる多層プリント配線板の比較例１の製造工程の一部を示す図である。
【図２６】 本発明にかかる多層プリント配線板の比較例１の製造工程の一部を示す図である。
【図２７】 本発明にかかる多層プリント配線板の比較例１の製造工程の一部を示す図である。
【００４２】
【符号の説明】
１ 基板
２ 層間樹脂絶縁層
２ａ 第１の樹脂フィルム
２ｂ 第2の樹脂フィルム
２ｃ Ｂステージ樹脂
３ エッチングレジスト
４ 内層導体回路
５ 外層導体回路
６ ビアホール形成用開口
７ ビアホール
８ 銅箔
９ スルーホール
１０ スルーホールランド
１１ 粗化層
１２ 無電解銅めっき膜
１３ 電解銅めっき膜
１４ ソルダーレジスト層
１５ ニッケルめっき層
１６ 金めっき層
１７ はんだバンプ
１９ プレス板
Claims (7)
- コア基板の両面に形成された内層導体回路上に、樹脂絶縁層を介して外層の導体回路が形成され、上記コア基板の両側にそれぞれ配置された導体回路間の電気的接続がコア基板に形成されたスルーホールによって行なわれるビルドアップ構造を有する多層プリント配線板において、
上記スルーホールのランドを含む内層導体回路の表面と、スルーホールの貫通穴の内壁面とに同一種類の粗化処理によって粗化層が形成され、
上記樹脂絶縁層は、所定の加熱条件下において軟化するような第１の樹脂フィルムと、その第１の樹脂フィルムに貼付けられ、かつ第１の樹脂フィルムよりも大きな強度を有するとともに、上記加熱条件よりも高い加熱条件下で軟化するような第２の樹脂フィルムであって、第１の樹脂フィルムと同一の樹脂組成からなるものと、その第２の樹脂フィルムに貼付けられ、かつ、前記第１および第２の樹脂フィルムと同一の樹脂組成からなるＢステージ樹脂とからなるフィルム状絶縁材を加熱プレスすることにより形成され、上記スルーホールのランドを含む内層導体回路の側面とコア基板の表面とで規定される凹部およびスルーホールの内壁によって規定される貫通穴内に充填された軟化したＢステージ樹脂層と、そのＢステージ樹脂層を覆った軟化した第２および第１の樹脂フィルム層とが硬化されてなることを特徴とする多層プリント配線板。 - 上記フィルム状絶縁材は、熱硬化性のポリオレフィン系樹脂またはエポキシ系樹脂を主成分とした第１および第２の樹脂フィルムと、その樹脂フィルムと同一の樹脂組成からなるＢステージ樹脂とを含む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。
- コア基板の両面にそれぞれ形成された内層導体回路上に、樹脂絶縁層を介して外層の導体回路が形成され、上記コア基板の両側に配置された導体回路間の電気的接続が、コア基板に形成されたスルーホールによって行なわれるビルドアップ構造を有する多層プリント配線板を製造するに当たって、その製造工程中に、少なくとも下記 (a)〜(ｄ) の工程、すなわち、
(a)コア基板を貫通するスルーホールを形成する工程、
(b)そのスルーホールが開口するコア基板の両面に内層導体回路をそれぞれ形成する工程、
(c)上記スルーホールランドを含んだ内層導体回路の上面および側面と、スルーホール内壁面とに同一種類の粗化処理によって粗化層を形成する工程、
(d)その粗化層が形成されたコア基板の表面に、所定の加熱条件下において軟化するような第１の樹脂フィルムと、その第１の樹脂フィルムに貼付けられ、かつ第１の樹脂フィルムよりも大きな強度を有するとともに、上記加熱条件よりも高い加熱条件下で軟化するような第２の樹脂フィルムであって、第１の樹脂フィルムと同一の樹脂組成からなるものと、その第２の樹脂フィルムに貼付けられ、かつ、前記第１および第２の樹脂フィルムと同一の樹脂組成からなるＢステージ樹脂とからなるフィルム状絶縁材を、上記Ｂステージ樹脂面を基板表面に向けて貼付け、前記フィルム状絶縁材を所定の圧力でプレスすると同時に、あるいはプレスした後に、加熱して軟化せしめ、スルーホールランドを含んだ内層導体回路の側面と基板表面とで規定される凹部およびスルーホールの内壁面によって規定される貫通穴に、軟化した絶縁材を流入させて充填し、かつ硬化させる工程、
を含むことを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。 - 上記工程(ｄ)におけるフィルム状絶縁材は、熱硬化性のポリオレフィン系樹脂またはエポキシ系樹脂を主成分として形成された第１および第２の樹脂フィルムと、それと同一の樹脂組成からなるＢステージ樹脂とからな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。
- 上記工程(ｄ)におけるポリオレフィン系樹脂を主成分とする第１および第２の樹脂フィルムとＢステージ樹脂とからなるフィルム状絶縁材の加熱プレスは、圧力１〜５０kgf／cm2 、温度５０〜２５０℃、加熱プレス時間１〜１２０分間の条件にて行うことを特徴とする請求項４に記載の多層プリント配線板の製造方法。
- 上記工程(ｄ)における、エポキシ系樹脂を主成分とする第1および第2の樹脂フィルムと、それと同一の樹脂組成からなるＢステージ樹脂とからなるフィルム状絶縁材の加熱プレスは、圧力１〜５０kgf／cm2 、温度５０〜２００℃、プレス時間１〜７０分間の条件にて行うことを特徴とする請求項４に記載の多層プリント配線板の製造方法。
- 上記工程(ｄ)において、フィルム状絶縁材を加熱しながら金属板または金属ロールを押圧して行うことを特徴とする請求項３ないし６のいずれかに記載の多層プリント配線板の製造方法。
【０００１】
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