JP4467555B2 - 多層プリント配線板の製造方法 - Google Patents
多層プリント配線板の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4467555B2 JP4467555B2 JP2006312425A JP2006312425A JP4467555B2 JP 4467555 B2 JP4467555 B2 JP 4467555B2 JP 2006312425 A JP2006312425 A JP 2006312425A JP 2006312425 A JP2006312425 A JP 2006312425A JP 4467555 B2 JP4467555 B2 JP 4467555B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- interlayer resin
- hole
- resin insulation
- resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Description
また、この方法で製造した多層プリント配線板では、導体回路表面の粗化層がインタープレートによる合金めっき粗化層からなり、導体回路側面の粗化層が黒化還元処理層からなる場合、これらの粗化層を介して導体に接合された層間樹脂絶縁層は、その粗化層の形態が異なるために、ヒートサイクル試験などによってクラックが発生するという問題があった。
また、本発明の他の目的は、ヒートサイクルなどの条件下での耐クラック性に優れる多層プリント配線板を提供することにある。
本発明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は、基板上に、層間樹脂絶縁層を介して導体回路が形成されてなり、該基板にはスルーホールが設けられ、そのスルーホールには充填材が充填された構造を有する多層プリント配線板であって、
前記スルーホールの内壁には粗化層が設けられ、そのスルーホール直上には、充填材のスルーホールからの露出面を覆う導体層が形成され、前記導体回路と前記導体層のコア基板表面からの高さは同一に形成され、前記導体回路の側面および上面、前記スルーホールのランドの側面、および前記導体層の側面および上面に同一種類の粗化層が形成され、前記層間樹脂絶縁層は、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とを含む層間樹脂絶縁剤を前記コア基板の表面に加熱プレスすることによってその表面が平坦に形成され、その層間樹脂絶縁層上に上層の導体回路が形成されてなる多層プリント配線板である。
(1)コア基板に貫通孔を設け、その貫通孔の内壁およびコア基板の表面にめっき膜を形成することによりスルーホールを形成する工程、
(2)前記スルーホールの内壁に粗化層を設ける工程、
(3)前記スルーホールに充填材を充填する工程、
(4)前記コア基板上に前記スルーホールを被覆する他のめっき膜を形成する工程、
(5)前記他のめっき膜上の所定の箇所にエッチングレジストを形成する工程、
(6)前記エッチングレジストが形成されていない箇所に対応する、前記めっき膜および前記他のめっき膜をエッチングにより除去した後、エッチングレジストを剥離することにより、前記スルーホールの直上に、前記他のめっき膜からなる、充填材のスルーホールからの露出面を覆う導体層を形成するとともに、前記コア基板上に前記めっき膜および前記他のめっき膜からなる導体回路を形成する工程、
(7)前記導体回路の側面および上面と、前記スルーホールに繋がるとともに前記コア基板上に位置する前記めっき膜の側面と、前記充填材のスルーホールからの露出面を覆う導体層の側面および上面とに、同時に、同一種類の粗化層を設ける工程、
(8)熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とを含む未硬化の層間樹脂絶縁剤の層を設け、この層間樹脂絶縁剤の層を加熱プレスしてその表面を平坦化し、その後、硬化処理して層間樹脂絶縁層を形成する工程、
(9)前記層間樹脂絶縁層上に上層の導体回路を形成する工程、
を含むことを特徴とする。
前記工程(8)において、感光性の層間樹脂絶縁層を形成する場合には、加熱プレス前に層間樹脂絶縁剤の層表面に透光性フィルムを貼付し、この透光性フィルムを介して層間樹脂絶縁剤の層表面を加熱プレスにより平坦化したのち露光硬化し、その後、その透光性フィルムを除去して現像処理することが好ましい。
前記工程(8)における加熱プレスは、層間樹脂絶縁剤の層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好ましい。
前記工程(8)において、エポキシ樹脂を主成分とする層間樹脂絶縁剤の層の加熱プレスは、温度40〜60℃、圧力3.5〜6.5kgf/cm2
、プレス時間30〜90秒間の条件にて行うことが好ましい。
また、前記層間樹脂絶縁層には、前記スルーホール直上に位置する部分に開口を設けて、導体回路およびバイアホールを形成することが好ましい。
また、前記充填材としては、金属粒子、熱硬化性または熱可塑性の樹脂および硬化剤からなるものを用いることが好ましい。
さらに、前記工程(9)の後に、前記層間樹脂絶縁層上に設けた上層の導体回路を被覆する上層の層間樹脂絶縁層を形成する工程(10)、即ち、前記層間樹脂絶縁層上に、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂とを含有する未硬化の層間樹脂絶縁剤の層を設け、この層間樹脂絶縁剤の層を加熱プレスしてその表面を硬化し、その後、硬化処理して上層の層間樹脂絶縁層を形成する工程を含むことが好ましい。
また、本発明では、層間樹脂絶縁層表面の凹凸が原因となって、露光現像によるバイアホール形成用開口の形成不良を招いたり、ICチップなどの実装不良などの実装不良を招くこともない。さらには、層間樹脂絶縁層に透光性フィルムを貼付して露光硬化を行っているので、酸素による硬化反応の阻害が防止される結果、その後に現像処理しても膜減りを防止でき、また粗化処理して浅い粗化層を形成してもピール強度の低下を招くことはない。
これにより、導体回路と層間樹脂絶縁層との界面において、導体の表面と側面の粗化形態の違いが原因となるクラックが防止できる。
(1.0g/l)の水溶液を用いて形成される。
このような金属としては、チタン、アルミニウム、亜鉛、鉄、インジウム、タリウム、コバルト、ニッケル、スズ、鉛、ビスマスから選ばれるいずれか少なくとも1種がある。貴金属としては、金、銀、白金、パラジウムがある。これらのうち、特にスズがよい。スズは、無電解置換めっきにより薄い層を形成でき、粗化層に追従できるため有利である。このスズの場合、ホウフッ化スズ−チオ尿素、塩化スズ−チオ尿素液を使用する。そして、Cu−Snの置換反応により 0.1〜2μm程度のSn層が形成される。貴金属の場合は、スパッタや蒸着などの方法が採用できる。
金属粒子としては、銅、金、銀、アルミニウム、ニッケル、チタン、クロム、すず/鉛、パラジウム、プラチナなどが使用できる。なお、この金属粒子の粒子径は、0.1〜50μmがよい。この理由は、0.1μm未満であると、銅表面が酸化して樹脂に対する濡れ性が悪くなり、一方50μmを超えると、印刷性が悪くなるからである。また、この金属粒子の配合量は、全体量に対して30〜90wt%がよい。この理由は、30wt%より少ないと、フタめっきの密着性が悪くなり、一方90wt%を超えると、印刷性が悪化するからである。
使用される樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素樹脂、ビスマレイミドトリアジン(BT)樹脂、FEP、PFA、PPS、PEN、PES、ナイロン、アラミド、PEEK、PEKK、PETなどが使用できる。硬化剤としては、イミダゾール系、フェノール系、アミン系などの硬化剤が使用できる。
溶剤としては、NMP(ノルマルメチルピロリドン)、DMDG(ジエチレングリコールジメチルエーテル)、グリセリン、水、1−又は2−又は3−のシクロヘキサノール、シクロヘキサノン、メチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、メタノール、エタノール、ブタノール、プロパノール、ビスフェノールA型エポキシなどが使用できる。
この無機超微粒子の平均粒径は、1〜1000nm、より好ましくは2〜100nmとすることが望ましい。この理由は、粒子径が微細であるため、スルーホールの充填性を損なうことなく、また水素結合と推定される結合を網目状に形成でき、粒子状物質をトラップできる範囲だからである。
この無機超微粒子の配合量は、樹脂組成物の全固形分に対して 0.1〜5重量%とすることが望ましい。この理由は、充填性を損なうことなく、金属粒子の沈降を防止できる範囲だからである。
なお、この充填材は、非導電性(比抵抗1.48Ω・cm以上)であることが望ましい。非導電性の方が硬化収縮が小さく、導体層(ふためっき層)やバイアホールとの剥離が起こりにくいからである。
熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、熱硬化性ポリフェニレンエーテル(PPE)などが使用できる。特に、エポキシ樹脂としては、ノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂などを用いることができる。なお、この熱硬化性樹脂は、熱硬化官能基の一部を感光基で置換して感光性を付与しておくことが好ましい。この理由は、感光性を付与した熱硬化性樹脂を樹脂成分として含む樹脂絶縁剤を用いれば、露光,現像処理により、その層間樹脂絶縁層にバイアホール用の開口部を容易に形成できるからである。熱硬化基の一部または全部を感光化する場合は、熱硬化基の一部または全部をメタクリル酸やアクリル酸などと反応させてアクリル化させる。なかでもエポキシ樹脂のアクリレートが最適である。
熱可塑性樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリスルフォン(PSF)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、熱可塑型ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリエーテルスルフォン(PES)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリフェニレンスルフォン(PPES)、4フッ化エチレン6フッ化プロピレン共重合体(FEP)、4フッ化エチレンパーフロロアルコキシ共重合体(PFA)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリオレフィン系樹脂などが使用できる。
熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の複合体としては、エポキシ樹脂−PES、エポキシ樹脂−PSF、エポキシ樹脂−PPS、エポキシ樹脂−PPESなどが使用できる。
この無電解めっき用接着剤としては、硬化処理された酸あるいは酸化剤に可溶性の耐熱性樹脂粒子が、硬化処理によって酸あるいは酸化剤に難溶性となる未硬化の耐熱性樹脂中に分散されてなるものが最適である。この理由は、酸や酸化剤で処理することにより、耐熱性樹脂粒子が溶解除去されて、表面に蛸つぼ状のアンカーからなる粗化面を形成できるからである。
0.1〜0.8μmの耐熱性樹脂粉末と平均粒径が 0.8μmを超え2μm未満の耐熱性樹脂粉末との混合物、(6)平均粒径が 0.1〜1.0μmの耐熱性樹脂粉末、から選ばれるいずれか少なくとも1種を用いることが望ましい。これらは、より複雑なアンカーを形成できるからである。
この無電解めっき用接着剤で使用される耐熱性樹脂は、前述の熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の複合体を使用できる。
(i)まず、基板にドリルで貫通孔を明け、貫通孔の壁面および基板表面に無電解めっきを施してスルーホールを形成する。
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、セラミック基板、金属基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(商品名:潤工社製:テトラエッチ)による処理、プラズマ処理などの表面改質を行う。
(iii)そしてさらに、スルーホール内壁および電解めっき膜表面を粗化処理して粗化層を設ける。この粗化層には、酸化還元処理によるものを用いる。
(i)前記(1)で形成したスルーホール内に、前述した成分組成の充填材を充填する。具体的には、充填材は、スルーホール部分に開口を設けたマスクを載置した基板上に、印刷法にて塗布することによりスルーホールに充填され、充填後、乾燥、硬化される。
(i)前記(2) で平坦化した基板の表面に触媒核を付与した後、無電解めっき、電解めっきを施し、さらにエッチングレジストを形成し、レジスト非形成部分をエッチングすることにより、導体回路部分およびふためっき層部分を形成する。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。
即ち、前記(1),(2)の工程を終えた基板にめっきレジストを形成し、次いで、レジスト非形成部分に電解めっきを施して導体回路およびふためっき層部分を形成し、これらの導体上に、ホウフッ化スズ、ホウフッ化鉛、ホウフッ化水素酸、ペプトンからなる電解半田めっき液を用いて半田めっき膜を形成した後、めっきレジストを除去し、そのめっきレジスト下の無電解めっき膜および銅箔をエッチング除去して独立パターンを形成し、さらに、半田めっき膜をホウフッ酸水溶液で溶解除去して導体層を形成する。
(i)このようにして作製した配線基板上に、層間樹脂絶縁剤の層を形成する。層間樹脂絶縁剤としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、あるいは熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の複合体を使用できる。また、本発明では、層間樹脂絶縁材として前述した無電解めっき用接着剤を用いることができる。
層間樹脂絶縁層は、これらの樹脂の未硬化液を塗布したり、フィルム状の樹脂を熱圧着してラミネートすることにより形成される。
この(i),(ii)の終了時点では、基板の導体回路上に設けた層間樹脂絶縁剤の層は、導体回路間に樹脂を充填していないので、導体回路パターン領域上の層間樹脂絶縁剤の層の厚さは薄く、導体回路の面積が広い領域上の層間樹脂絶縁剤の層の厚さは厚く、凹凸が発生している状態である(図4(d)参照)。
この加熱プレスにおける加熱温度、圧力、時間は、層間樹脂絶縁剤に用いる樹脂により異なる。例えば、エポキシ樹脂のアクリレートとポリエーテルスルフォンの複合体を樹脂マトリックスとし、エポキシ樹脂粒子を耐熱性樹脂粒子とした無電解めっき用接着剤を層間樹脂絶縁剤に用いる場合は、加熱温度を60〜70℃、圧力を15〜25kgf/cm2 、時間を15〜25分とすることが望ましい。
この透光性フィルムは、光重合反応の際に酸素が反応を阻害して、現像時の膜減りやピール強度の低下を招くのを防止するために使用される。このため、浅いアンカー深さでも、ピール強度の低下は見られない。
この透光性フィルムは、熱可塑性樹脂フィルムが望ましく、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリエチレン(PE)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリプロピレン(PP)、ポリ塩化ビニル(PVC)などのフィルムがよい。
賢、小松 公栄、北崎 寧昭 編著、工業調査会発行 粘着剤活用ノート」に記載されたものを使用できる。例えば、天然ゴム系、スチレンーブタジエン系、ポリイソブチレン系、イソプレン系、アクリル系、アクリルエマルジョン系、シリコーン系、天然ゴム−ブタジエンラテックス系の粘着剤が挙げられる。
具体的には、次のような組成の粘着剤を挙げることができる。
・天然ゴム系
天然ゴム 100重量部
粘着付与剤樹脂 150〜120重量部
亜鉛華 25〜50重量部
炭酸カルシウム 35〜60重量部
カーボンブラック 〜15重量部
老化防止剤 〜1.5重量部
イオウ 0.5〜2.25重量部
・スチレン−ブタジエン系
ゴムラテックス 100重量部
高融点粘着付与剤 89重量部
石鹸生成樹脂酸 5.6重量部
抵酸化剤 4.8重量部
アンモニア水 0.7重量部
水 151重量部
・ポリイソブチレン系
ポリイソブチレン 100重量部
ポリブテン 10重量部
ホワイトオイル 20重量部
・イソプレン系
クラレ製、商品名:クラプレンIR−10
・アクリル系
アクリル酸2−エチルヘキシン 78重量部
アクリル酸メチル 20重量部
無水マレイン酸 2重量部
ヘキサメチレンジアミン 0.5重量部
・アクリルエマルジョン系
2−エチルヘキシルアクリレート 70重量部
酢酸ビニル 30重量部
アクリル酸 2重量部
・シリコーン系
シリコーンゴム 100重量部
シリコーンレジン 80〜120重量部
縮合触媒 0.01〜0.5重量部
溶剤 100〜150重量部
このバイアホール形成用の開口は、層間樹脂絶縁剤が感光性樹脂からなる場合は、露光、現像処理にて行い、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂からなる場合は、レーザ光にて行う。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ある。レーザ光にて孔明けした場合は、デスミア処理を行ってもよい。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。
上述した無電解めっき用接着剤を層間樹脂絶縁層として使用した場合は、表面を酸や酸化剤で処理して接着剤層の表面に存在する耐熱性樹脂粒子のみを選択的に溶解または分解により除去して粗化する。また、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を使用した場合でも、クロム酸、過マンガン酸塩などの水溶液から選ばれる酸化剤による表面粗化処理が有効である。なお、酸化剤では粗化されないフッ素樹脂(ポリテトラフルオロエチレン等)などの樹脂の場合は、プラズマ処理やテトラエッチなどにより表面を粗化することができる。このとき、粗化面の深さは、1〜5μm程度がよい。
ここで、上記酸としては、リン酸、塩酸、硫酸、あるいは蟻酸や酢酸などの有機酸があるが、特に有機酸を用いることが望ましい。粗化処理した場合に、バイアホールから露出する金属導体層を腐食させにくいからである。
一方、上記酸化剤としては、クロム酸、過マンガン酸塩(過マンガン酸カリウムなど)の水溶液を用いることが望ましい。
(i)層間樹脂絶縁層の表面を粗化した配線基板に、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、粗化しにくい樹脂やフッ素樹脂(ポリテトラフルオロエチレン等)のように樹脂と導体回路との密着が悪い樹脂でも、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。
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、バイ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。
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。
A.上層の無電解めっき用接着剤の調製
(i)クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬製、分子量2500)の25%アクリル化物を80wt%の濃度でDMDGに溶解させた樹脂液を35重量部、感光性モノマー(東亜合成製、アロニックスM315)3.15重量部、消泡剤(サンノプコ製、S−65)0.5重量部、NMPを3.6重量部を攪拌混合した。
(ii)ポリエーテルスルフォン(PES)12重量部、エポキシ樹脂粒子(三洋化成製、ポリマーポール)の平均粒径1.0μmのものを7.2重量部、平均粒径0.5μmのものを3.09重量部を混合した後、さらにNMP30重量部を添加し、ビーズミルで攪拌混合した。
(iii)イミダゾール硬化剤(四国化成製、2E4MZ-CN)2重量部、光開始剤(チバガイギー製、イルガキュアI−907)2重量部、光増感剤(日本化薬製、DETX-S)0.2重量部、NMP1.5重量部を攪拌混合した。
これらを混合して2層構造の層間樹脂絶縁層を構成する上層側の接着剤層として用いられる無電解めっき用接着剤を調製した。
(i)クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬製、分子量2500)の25%アクリル化物を80wt%の濃度でDMDGに溶解させた樹脂液を35重量部、感光性モノマー(東亜合成製、アロニックスM315)4重量部、消泡剤(サンノプコ製、S−65)0.5重量部、NMPを3.6重量部を攪拌混合した。
(ii)ポリエーテルスルフォン(PES)12重量部、エポキシ樹脂粒子(三洋化成製、ポリマーポール)の平均粒径0.5μmのものを14.49重量部、を混合した後、さらにNMP30重量部を添加し、ビーズミルで攪拌混合した。
(iii)イミダゾール硬化剤(四国化成製、2E4MZ-CN)2重量部、光開始剤(チバガイギー製、イルガキュアI−907)2重量部、光増感剤(日本化薬製、DETX-S)0.2重量部、NMP1.5重量部を攪拌混合した。これらを混合して、2層構造の層間樹脂絶縁層を構成する下層側の絶縁剤層として用いられる樹脂組成物を調製した。
(1)厚さ1mmのガラスエポキシ樹脂または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2がラミネートされている銅張積層板を出発材料とし(図3(a)参照)、まず、この銅張積層板をドリル削孔した(図3(b)参照)。
〔無電解めっき水溶液〕
EDTA 150g/l
硫酸銅 20g/l
HCHO 30ml/l
NaOH 40g/l
α、α’−ビピリジル 80mg/l
PEG 0.1g/l
〔無電解めっき条件〕
70℃の液温度で30分
〔電解めっき水溶液〕
硫酸 180g/l
硫酸銅 80g/l
添加剤(アトテックジャパン製、商品名: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
〔電解めっき水溶液〕
硫酸 180g/l
硫酸銅 80g/l
添加剤(アトテックジャパン製、商品名: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
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、導体回路9および充填材5を覆う導体層10の表面にCu−Ni−P合金の粗化層11を設けた。ついで、ホウフッ化スズ0.1mol/l、チオ尿素1.0mol/lを用い、温度50℃、pH=1.2の条件でCu−Sn置換反応させ、粗化層11の表面に厚さ0.3μmのSn層を設けた(Sn層については図示しない)。
さらに、粗面化処理した該基板の表面に、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12の表面およびバイアホール用開口13の内壁面に触媒核を付けた。
〔無電解めっき水溶液〕
EDTA 150g/l
硫酸銅 20g/l
HCHO 30ml/l
NaOH 40g/l
α、α’−ビピリジル 80mg/l
PEG 0.1g/l
〔無電解めっき条件〕
70℃の液温度で30分
〔電解めっき水溶液〕
硫酸銅 180g/l
硫酸銅 80g/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
さらに、ホウフッ化スズ0.1mol/l、チオ尿素1.0mol/lの水溶液を用い、温度50℃、pH=1.2の条件でCu−Sn置換反応を行い、前記粗化層11の表面に厚さ0.3μmのSn層を設けた(Sn層については図示しない)。
(1)実施例1の(1)〜(8)を実施した。
(2)樹脂充填材の調製
(i)ビスフェノールF型エポキシモノマー(油化シェル製、分子量310,YL983U)100重量部、表面にシランカップリング剤がコーティングされた平均粒径1.6μmのSiO2 球状粒子(アドマテック製、CRS1101−CE、ここで、最大粒子の大きさは後述する内層銅パターンの厚み(15μm)以下とする)170重量部、レベリング剤(サンノプコ製、ペレノールS4)1.5重量部を3本ロールにて混練して、その混合物の粘度を23±1℃で45,000〜49,000cpsに調整した。
(ii)イミダゾール硬化剤(四国化成製、2E4MZ-CN)6.5重量部。これらを混合して樹脂充填材を調製した。
(3)この樹脂充填材を、基板の両面にロールコータを用いて塗布することにより導体回路間に充填し、次いで、100℃で1時間、120℃で3時間、150℃で1時間、180℃で7時間の加熱処理を行って硬化した。
(4)前記(3)の処理を終えた基板の片面を、#600のベルト研磨紙(三共理化学製)を用いたベルトサンダー研磨により、内層銅パターンの表面やスルーホールのランド表面に樹脂充填材が残らないように研磨し、次いで、前記ベルトサンダー研磨による傷を取り除くためのバフ研磨を行った。このような一連の研磨を基板の他方の面についても同様に行った。
しかしながら、この研磨の際に、ふためっきが剥離した。この点、本発明にかかる実施例1の方法では、ふためっき層の欠損を招くことなく、配線やスルーホールの高密度化を実現することができる。
(1)厚さ1mmのガラスエポキシ樹脂またはBT(ビスマレイミドトリアジン)樹脂からなる基板の両面に18μmの銅箔がラミネートされている銅張積層板を出発材料とした。まず、この銅張積層板をドリル削孔し、めっきレジストを形成した後、無電解めっき処理してスルーホールを形成し、さらに、銅箔を常法に従いパターン状にエッチングすることにより、基板の両面に内層銅パターンを形成した。
(2)内層銅パターンを形成した基板を、水洗いし、乾燥した後、NaOH(10g/l)、NaClO2(40g/l)、Na3PO4(6g/l)の水溶液を酸化浴、またNaOH(10g/l)、NaBH4
(6g/l)の水溶液を還元浴とし、導体回路、スルーホール全表面に粗化層を設けた。
(3)樹脂充填材の調製
(i)ビスフェノールF型エポキシモノマー(油化シェル製、分子量310,YL983U)100重量部、表面にシランカップリング剤がコーティングされた平均粒径1.6μmのSiO2 球状粒子(アドマテック製、CRS
1101−CE、ここで、最大粒子の大きさは後述する内層銅パターンの厚み(15μm)以下とする)170重量部、レベリング剤(サンノプコ製、ペレノールS4)1.5重量部を3本ロールにて混練して、その混合物の粘度を23±1℃で45,000〜49,000cpsに調整した。
(ii)イミダゾール硬化剤(四国化成製、2E4MZ-CN)6.5重量部。
これらを混合して樹脂充填材を調製した。
(4)この樹脂充填材を、基板の両面にロールコータを用いて塗布することにより導体回路間あるいはスルーホール内に充填し、次いで、100℃で1時間、120℃で3時間、150℃で1時間、180℃で7時間の加熱処理を行って硬化した。即ち、この工程により、樹脂充填材が内層銅パターンの間あるいはスルーホール内に充填される。
(5)前記(4)の処理を終えた基板の片面を、#600のベルト研磨紙(三共理化学製)を用いたベルトサンダー研磨により、内層銅パターンの表面やスルーホールのランド表面に樹脂充填材が残らないように研磨し、次いで、前記ベルトサンダー研磨による傷を取り除くためのバフ研磨を行った。このような一連の研磨を基板の他方の面についても同様に行った。
このようにして、スルーホール等に充填された樹脂充填材の表層部および内層導体回路上面の粗化層を除去して基板両面を平滑化し、樹脂充填材と導体回路の側面とが粗化層を介して強固に密着し、またスルーホールの内壁面と樹脂充填材とが粗化層を介して強固に密着した配線基板を得た。即ち、この工程により、樹脂充填材の表面と内層銅パターンの表面が同一平面となる。ここで、充填した硬化樹脂のTg点は155.6℃、線熱膨張係数は44.5×10-5/℃であった。
(6)さらに、露出した導体回路およびスルーホールのランド上面に厚さ5μmのCu−Ni−P合金被覆層、厚さ2μmのCu−Ni−P針状合金粗化層および粗化層表面に厚さ0.3μmのSn金属被覆層を設けた。
これらの層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104)0.1g/lの水溶液からなるpH=9の無電銅めっき浴に基板を浸漬し、この基板を4秒に1回の割合で縦方向に振動させるとともに、めっき析出後、3分後に空気をバブリングさせて、銅導体回路およびスルーホールの表面にCu−Ni−Pの非針状合金の被覆層を最初に析出させ、次にCu−Ni−Pの針状合金を析出させて粗化層を設けた。さらに、100℃で30分、120℃で30分、150℃で2時間の加熱処理を行い、10体積%の硫酸水溶液、および0.2mol/lのホウフッ酸水溶液で処理した後、ホウフッ化スズ0.1mol/l、チオ尿素
1.0mol/lの水溶液を用い、温度50℃、pH=1.2の条件でCu−Sn置換反応させ、粗化層の表面に厚さ0.3μmのSn金属被覆層を設けた。
(7)そして、実施例1の(9)〜(22)を実施し、はんだバンプを有する多層プリント配線板を製造した。
2 銅箔
3 スルーホール
4,11 粗化層
5 充填材
6,14 無電解めっき膜
7,15 電解めっき膜
8 エッチングレジスト
9 導体回路
10 導体層
12 層間樹脂絶縁層(層間樹脂絶縁剤の層)
13 バイアホール用開口
16 めっきレジスト
17 バイアホール
18 透光性フィルム
19 ソルダーレジスト層
20 金属板(ステンレス板)
21 ニッケルめっき層
22 金めっき層
はんだバンプ
Claims (8)
- 少なくとも下記(1)〜(9)の工程、即ち、
(1)コア基板に貫通孔を設け、その貫通孔の内壁およびコア基板の表面にめっき膜を形成することによりスルーホールを形成する工程、
(2)前記スルーホールの内壁に粗化層を設ける工程、
(3)前記スルーホールに充填材を充填する工程、
(4)前記コア基板上に前記スルーホールを被覆する他のめっき膜を形成する工程、
(5)前記他のめっき膜上の所定の箇所にエッチングレジストを形成する工程、
(6)前記エッチングレジストが形成されていない箇所に対応する、前記めっき膜および前記他のめっき膜をエッチングにより除去した後、エッチングレジストを剥離することにより、前記スルーホールの直上に、前記他のめっき膜からなる、充填材のスルーホールからの露出面を覆う導体層を形成するとともに、前記コア基板上に前記めっき膜および前記他のめっき膜からなる導体回路を形成する工程、
(7)前記導体回路の側面および上面と、前記スルーホールに繋がるとともに前記コア基板上に位置する前記めっき膜の側面と、前記充填材のスルーホールからの露出面を覆う導体層の側面および上面とに、同時に、同一種類の粗化層を設ける工程、
(8)熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とを含む未硬化の層間樹脂絶縁剤の層を設け、この層間樹脂絶縁剤の層を加熱プレスしてその表面を平坦化し、その後、硬化処理して層間樹脂絶縁層を形成する工程、
(9)前記層間樹脂絶縁層上に上層の導体回路を形成する工程、
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。
- 前記工程(2)における粗化層が酸化還元処理層である請求項1に記載の製造方法。
- 前記工程(8)において、感光性の層間樹脂絶縁層を形成するにあたり、加熱プレス前に層間樹脂絶縁剤の層表面に透光性フィルムを貼付し、この透光性フィルムを介して層間樹脂絶縁剤の層表面を加熱プレスにより平坦化したのち露光硬化し、その後、その透光性フィルムを除去して現像処理することを特徴とする請求項1又2に記載の製造方法。
- 前記工程(8)における加熱プレスは、層間樹脂絶縁剤の層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1〜3のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記工程(8)において、エポキシ樹脂を主成分とする層間樹脂絶縁剤の層の加熱プレスは、温度40〜60℃、圧力3.5〜6.5kgf/cm2
、プレス時間30〜90秒間の条件にて行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の製造方法。 - 前記層間樹脂絶縁層には、前記スルーホール直上に位置する部分に開口を設けて、導体回路およびバイアホールを形成することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記充填材として、金属粒子、熱硬化性または熱可塑性の樹脂および硬化剤からなるものを用いることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の製造方法。
- 下記(10)の工程、即ち、
(10)前記層間樹脂絶縁層上に設けた上層の導体回路を被覆する上層の層間樹脂絶縁層を形成する工程であって、前記層間樹脂絶縁層上に、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂とを含有する未硬化の層間樹脂絶縁剤の層を設け、この層間樹脂絶縁剤の層を加熱プレスしてその表面を硬化し、その後、硬化処理して上層の層間樹脂絶縁層を形成する工程、を含むこと請求項1〜7のいずれか一項に記載の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006312425A JP4467555B2 (ja) | 2006-11-20 | 2006-11-20 | 多層プリント配線板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006312425A JP4467555B2 (ja) | 2006-11-20 | 2006-11-20 | 多層プリント配線板の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10181020A Division JP2000022334A (ja) | 1998-06-26 | 1998-06-26 | 多層プリント配線板およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007073990A JP2007073990A (ja) | 2007-03-22 |
JP4467555B2 true JP4467555B2 (ja) | 2010-05-26 |
Family
ID=37935116
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006312425A Expired - Lifetime JP4467555B2 (ja) | 2006-11-20 | 2006-11-20 | 多層プリント配線板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4467555B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5493948B2 (ja) * | 2010-02-08 | 2014-05-14 | 住友ベークライト株式会社 | プリント配線板用樹脂組成物、プリプレグ、積層板、樹脂シート、プリント配線板、および半導体装置 |
-
2006
- 2006-11-20 JP JP2006312425A patent/JP4467555B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007073990A (ja) | 2007-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100466488B1 (ko) | 다층 프린트 배선판 및 그 제조방법 | |
WO1999020090A1 (fr) | Plaquette a circuit imprime multicouche, son procede de fabrication et composition resineuse de remplissage de trous traversants | |
JP2007235165A (ja) | 多層プリント配線板 | |
JP2000022334A (ja) | 多層プリント配線板およびその製造方法 | |
JP4442832B2 (ja) | 多層プリント配線板 | |
JPH11214846A (ja) | 多層プリント配線板 | |
JP4467555B2 (ja) | 多層プリント配線板の製造方法 | |
JP2007073989A (ja) | 多層プリント配線板およびその製造方法 | |
JP4159136B2 (ja) | 多層プリント配線板 | |
JP2007073991A (ja) | 多層プリント配線板 | |
JP2007073988A (ja) | 多層プリント配線板およびその製造方法 | |
JP2002368398A (ja) | プリント配線板およびその製造方法 | |
JP4275369B2 (ja) | 多層プリント配線板 | |
JP2000022335A (ja) | 多層プリント配線板およびその製造方法 | |
JPH10335837A (ja) | 多層プリント配線板の製造方法 | |
JPH11266078A (ja) | スルーホール充填用樹脂組成物および多層プリント配線板 | |
JP2003115663A (ja) | 多層プリント配線板 | |
JP3859030B2 (ja) | 多層配線板の製造方法 | |
JPH11266082A (ja) | 多層プリント配線板 | |
JP2007201508A (ja) | 多層プリント配線板 | |
JP2007251189A (ja) | 多層プリント配線板 | |
JP2001237543A (ja) | プリント配線板 | |
JP3352023B2 (ja) | 多層プリント配線板の製造方法 | |
JP2001144419A (ja) | プリント配線板の製造方法 | |
JP3300653B2 (ja) | 無電解めっき用接着剤および多層プリント配線板 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090908 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091109 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100112 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100119 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100216 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100223 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130305 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140305 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |