JP5097979B2 - Method for manufacturing printed wiring board - Google Patents
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Description
本発明は、樹脂層と銅層とが積層された多層積層板にレーザー光を照射してビアを形成するプリント配線板の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a printed wiring board in which a multilayer laminated board in which a resin layer and a copper layer are laminated is irradiated with laser light to form a via.
近年の電子機器の小型化、高密度化、高機能化により、プリント配線板においても高密度回路形成が要求されている。この要求を満たすべく、多層プリント配線板においては層間接続のために、有底孔であるブラインドビア(blind via)や、貫通孔であるスルーホールビア(through-hole via)などのビアが形成される。その際の孔あけの手段として、加工効率やコスト面から炭酸ガスレーザーなどのレーザー加工が多く取り入れられている。 Due to the recent miniaturization, higher density, and higher functionality of electronic devices, high-density circuit formation is also required for printed wiring boards. In order to satisfy this requirement, vias such as blind vias that are bottomed holes and through-hole vias that are through holes are formed in multilayer printed wiring boards for interlayer connection. The As a means for drilling at that time, laser processing such as a carbon dioxide laser is often adopted from the viewpoint of processing efficiency and cost.
従来のレーザー加工によるビア形成方法について、コンフォーマル・マスク法を例に図面を参照しながら説明する。参照する図3A〜Cは、コンフォーマル・マスク法を説明するための工程別断面図である。 A conventional via forming method using laser processing will be described with reference to the drawings, taking a conformal mask method as an example. 3A to 3C to be referred to are cross-sectional views for each process for explaining the conformal mask method.
まず、図3Aに示すような多層積層板を準備する。図3Aでは、ガラス繊維強化エポキシ樹脂含浸基板(ガラスエポキシ基板)や、アラミド繊維強化エポキシ樹脂含浸基板(アラミドエポキシ基板)などの樹脂を含む絶縁基材1aの両面に銅層1bが形成されたコア材1と、このコア材1の両面に積層された、ガラス強化繊維を含むプリプレグやその他の樹脂などからなる樹脂層2と、それぞれの樹脂層2におけるコア材1とは反対側の面に積層された銅箔3とを含む多層積層板を用いている。通常、コア材1の銅層1bは、パターニングされて銅配線が形成されている。 First, a multilayer laminate as shown in FIG. 3A is prepared. In FIG. 3A, a core in which copper layers 1b are formed on both surfaces of an insulating base material 1a containing a resin such as a glass fiber reinforced epoxy resin impregnated substrate (glass epoxy substrate) or an aramid fiber reinforced epoxy resin impregnated substrate (aramid epoxy substrate). The material 1, the resin layer 2 made of prepreg containing glass reinforcing fibers and other resins, laminated on both surfaces of the core material 1, and the surfaces of the resin layers 2 opposite to the core material 1 are laminated. A multilayer laminate including the copper foil 3 is used. Usually, the copper layer 1b of the core material 1 is patterned to form a copper wiring.
そして、表層側の銅箔3におけるビアを形成する部分3aをエッチングによって除去する(図3B)。次いで、ビアを形成する部分3aの直下に位置する樹脂層2をレーザーで孔あけして(図3C)、ブラインドビアBVが形成される。 And the part 3a which forms the via in the copper foil 3 on the surface layer side is removed by etching (FIG. 3B). Next, the resin layer 2 positioned immediately below the via forming portion 3a is drilled with a laser (FIG. 3C) to form the blind via BV.
他方、近年では、表層側の銅箔上へレーザーを照射して、銅箔と樹脂層とを同時に孔あけしてビアを形成するダイレクトレーザー法が考えられている。このダイレクトレーザー法は、銅箔のエッチング工程が不要となるため、エッチング不良による銅残りの問題がない上、銅層間の回路の位置合わせ精度などが上記のコンフォーマル・マスク法より優れている。 On the other hand, in recent years, a direct laser method has been considered in which a laser is irradiated onto a copper foil on the surface layer side, and a hole is formed simultaneously in the copper foil and the resin layer to form a via. Since this direct laser method does not require an etching process for copper foil, there is no problem of copper remaining due to defective etching, and the alignment accuracy of circuits between copper layers is superior to the above-mentioned conformal mask method.
しかし、コンフォーマル・マスク法及びダイレクトレーザー法のいずれの場合にも、レーザー加工時にビアの内部に樹脂層2の残渣であるスミアS(図3C)が発生する。このスミアSが残ったままビア内にめっき処理を施すと、層間の導通がとれなくなる可能性がある。 However, in both the conformal mask method and the direct laser method, smear S (FIG. 3C) that is a residue of the resin layer 2 is generated inside the via during laser processing. If plating is performed in the via with the smear S remaining, there is a possibility that conduction between layers may not be achieved.
そのため、従来のビア形成工程において、レーザー加工後には、スミアを除去するデスミア工程が必須となっていた。例えば、従来のデスミア工程では、レーザー加工後の多層積層板を膨潤処理した後、過マンガン酸カリウム溶液で処理し、更に過マンガン酸カリウムを還元して除去する中和処理を行って、スミアを除去していた(例えば、下記特許文献1〜3参照)。また、下記特許文献4では、スミアの除去性を高めるため、過マンガン酸カリウム溶液での処理と、超音波洗浄とを組み合わせたデスミア工程が提案されている。 Therefore, in the conventional via formation process, a desmear process for removing smear has been essential after laser processing. For example, in the conventional desmear process, the multilayer laminate after laser processing is swelled, then treated with a potassium permanganate solution, and further neutralized to reduce and remove potassium permanganate. It was removed (for example, refer to Patent Documents 1 to 3 below). Patent Document 4 below proposes a desmear process in which treatment with a potassium permanganate solution and ultrasonic cleaning are combined in order to enhance smear removability.
しかし、上記デスミア工程で使用される過マンガン酸カリウムは、環境汚染の可能性が高い上、強力な酸化剤であるため、廃液処理が困難であった。 However, the potassium permanganate used in the desmear process has a high possibility of environmental pollution and is a strong oxidizing agent, so that it is difficult to treat the waste liquid.
このため、過マンガン酸カリウム溶液などの酸化性樹脂溶解剤を使用しない方法として、有機系膨潤剤を使用し、更に超音波洗浄を組み合わせてスミアを除去するデスミア工程が、下記特許文献5に提案されている。 For this reason, as a method not using an oxidizing resin solubilizer such as a potassium permanganate solution, a desmear process that uses an organic swelling agent and further removes smear by combining ultrasonic cleaning is proposed in Patent Document 5 below. Has been.
特許文献5に記載のデスミア工程は、特許文献1〜4に記載のデスミア工程に比べて廃液処理は容易であるが、スミアの除去効果に関しては不充分であった。そのため、廃液処理が容易であり、かつスミアの除去効果が充分に得られる方法が要望されていた。 In the desmear process described in Patent Document 5, waste liquid treatment is easier than in the desmear process described in Patent Documents 1 to 4, but the smear removal effect is insufficient. For this reason, there has been a demand for a method that allows easy waste liquid treatment and a sufficient smear removal effect.
本発明は、上記課題を解決するため、廃液処理が容易であり、かつスミアの除去効果が充分に得られるプリント配線板の製造方法を提供する。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a method for producing a printed wiring board that is easy to be treated with a waste liquid and that has a sufficient smear removing effect.
本発明のプリント配線板の製造方法は、樹脂層と銅層とが積層された多層積層板にレーザー光を照射してビアを形成するプリント配線板の製造方法において、
レーザー光を照射した後の前記多層積層板を非酸化性膨潤剤に浸漬する膨潤処理工程と、
前記膨潤処理工程後の前記多層積層板にマイクロエッチング剤を接触させるマイクロエッチング処理工程と、
前記マイクロエッチング処理工程後の前記多層積層板を液中に浸漬した状態で超音波を印加する超音波処理工程とを含むことを特徴とする。
The method for producing a printed wiring board of the present invention is a method for producing a printed wiring board in which a via is formed by irradiating a laser beam to a multilayer laminated board in which a resin layer and a copper layer are laminated.
A swelling treatment step of immersing the multilayer laminate after irradiation with laser light in a non-oxidizing swelling agent;
A microetching treatment step for bringing a microetchant into contact with the multilayer laminate after the swelling treatment step;
An ultrasonic treatment step of applying an ultrasonic wave in a state where the multilayer laminated board after the microetching treatment step is immersed in a liquid.
なお、上記本発明における「銅」は、純銅からなるものであってもよく、銅合金からなるものであってもよい。また、本明細書において「銅」は、純銅又は銅合金をさす。 In addition, the “copper” in the present invention may be made of pure copper or a copper alloy. In this specification, “copper” refers to pure copper or a copper alloy.
本発明のプリント配線板の製造方法では、過マンガン酸カリウム溶液などの酸化性樹脂溶解剤を使用せずに、非酸化性膨潤剤を使用するため、廃液処理が容易となる。また、膨潤処理工程、マイクロエッチング処理工程及び超音波処理工程をこの順に行うことで、ビア内部に残存するスミアを確実に除去することができる。 In the method for producing a printed wiring board according to the present invention, since a non-oxidizing swelling agent is used without using an oxidizing resin solubilizer such as a potassium permanganate solution, waste liquid treatment is facilitated. Further, by performing the swelling process step, the microetching process step, and the ultrasonic treatment step in this order, it is possible to reliably remove smear remaining inside the via.
本発明は、樹脂層と銅層とが積層された多層積層板にレーザー光を照射してビアを形成するプリント配線板の製造方法に適用される。レーザー加工法については、特に限定されず、例えばコンフォーマル・マスク法や、ダイレクトレーザー法などの公知の加工法が使用できる。また、形成されるビアについても特に限定されず、例えばブラインドビアやスルーホールビアなどの公知のビアを形成する場合に適用できるが、なかでもブラインドビアは、ビア底にスミアが残存し易いので、本発明の効果がより有効に発揮される。 The present invention is applied to a method for manufacturing a printed wiring board in which a via is formed by irradiating a multilayer laminated board in which a resin layer and a copper layer are laminated with laser light. The laser processing method is not particularly limited, and known processing methods such as a conformal mask method and a direct laser method can be used. Also, the vias to be formed are not particularly limited, and can be applied to, for example, known vias such as blind vias and through-hole vias.Blind vias are particularly susceptible to smear remaining at the bottom of the via. The effect of the present invention is more effectively exhibited.
以下、本発明の一例として、ダイレクトレーザー法によりブラインドビアを形成する場合に本発明を適用した例について図面を参照しながら説明する。参照する図1A,B及び図2A〜Cは、本発明の一例であるプリント配線板の製造方法を説明するための工程別断面図である。なお、上述した図3A〜Cと同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。 Hereinafter, as an example of the present invention, an example in which the present invention is applied when a blind via is formed by a direct laser method will be described with reference to the drawings. 1A and 1B and FIGS. 2A to 2C to be referred to are cross-sectional views for each process for explaining a method for manufacturing a printed wiring board as an example of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as FIG. 3A-C mentioned above, and the description is abbreviate | omitted.
まず、上述した図3Aと同様の多層積層板を準備する(図1A)。そして、表層側の銅箔3におけるビアを形成する部分3a上へレーザーを照射して、ブラインドビアBVを形成する(図1B)。この際、ブラインドビアBVの底部(ビア底)に樹脂層2の残渣であるスミアSが発生する。なお、レーザーを照射する前に、レーザー光の反射を少なくするために、黒化処理や特開2007-129193号公報に記載の銅表面処理を施してもよい。 First, a multilayer laminate similar to the above-described FIG. 3A is prepared (FIG. 1A). Then, a laser is irradiated onto the portion 3a where the via is formed in the copper foil 3 on the surface layer side to form a blind via BV (FIG. 1B). At this time, a smear S that is a residue of the resin layer 2 is generated at the bottom of the blind via BV (via bottom). Before the laser irradiation, a blackening treatment or a copper surface treatment described in JP-A-2007-129193 may be performed in order to reduce the reflection of the laser beam.
図1Bの工程で使用されるレーザーは、特に限定されないが、加工効率やコスト面から炭酸ガスレーザーが適している。炭酸ガスレーザーは、赤外線波長領域である9.3μm〜10.6μmの波長を使用する。加工エネルギーは、表層側の銅箔3の厚みなどによって適宜選択できるが、例えば8〜27mJで1ショット照射して穿孔することができる。更に好ましくは、低い加工エネルギーである2〜5mJにて2ショット目を照射することで、ビア底の銅表面のクリーニングができる。ここで、炭酸ガスレーザーの加工エネルギー(J)は、加工に必要な出力(W)を周波数(Hz)で除して算出される。なお、必ずしも2ショット照射する必要はない。また、必要であれば、3ショット以上照射しても良い。 The laser used in the process of FIG. 1B is not particularly limited, but a carbon dioxide laser is suitable from the viewpoint of processing efficiency and cost. The carbon dioxide laser uses a wavelength of 9.3 μm to 10.6 μm which is an infrared wavelength region. The processing energy can be appropriately selected depending on the thickness of the copper foil 3 on the surface layer side, and can be perforated by irradiation with one shot at, for example, 8 to 27 mJ. More preferably, the copper surface at the via bottom can be cleaned by irradiating the second shot at 2 to 5 mJ, which is a low processing energy. Here, the processing energy (J) of the carbon dioxide laser is calculated by dividing the output (W) required for processing by the frequency (Hz). Note that it is not always necessary to perform two-shot irradiation. If necessary, three or more shots may be irradiated.
図1Bの工程後、スミアSの除去性を高めるために、多層積層板を非酸化性膨潤剤(図示せず)に浸漬する膨潤処理工程を行い、図2Aに示すように、スミアSを膨潤させる。非酸化性膨潤剤としては、非酸化性であり、かつ樹脂に対して浸透して、樹脂を膨潤させる溶液であれば特に限定されない。例えば、N−メチル−2−ピロリドン、ブチルセロソルブ、N,N-ジメチルホルムアミド、グリコール類、メチルエチルケトン、アセトン等の単独又は複数組み合わせた有機溶剤をアルカリ性溶液に溶解させたものが使用できる。前記アルカリ性溶液としては、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カルシウム水溶液、水酸化カリウム水溶液などが使用できる。また、水酸化ナトリウム水溶液を単独で非酸化性膨潤剤として使用することもできる。膨潤効果の観点からは、上記列挙した有機溶剤を水酸化ナトリウム水溶液に溶解させたものが好ましい。なお、非酸化性膨潤剤のpHは、例えば8〜14程度である。 After the step of FIG. 1B, in order to improve the removal property of smear S, a swelling treatment step of immersing the multilayer laminate in a non-oxidative swelling agent (not shown) is performed, and the smear S is swollen as shown in FIG. 2A. Let The non-oxidizing swelling agent is not particularly limited as long as it is non-oxidizing and permeates into the resin to swell the resin. For example, a solution obtained by dissolving an organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone, butyl cellosolve, N, N-dimethylformamide, glycols, methyl ethyl ketone, acetone or the like in an alkaline solution can be used. As the alkaline solution, an aqueous sodium hydroxide solution, an aqueous calcium hydroxide solution, an aqueous potassium hydroxide solution, or the like can be used. Further, an aqueous sodium hydroxide solution can be used alone as a non-oxidizing swelling agent. From the viewpoint of the swelling effect, those obtained by dissolving the above listed organic solvents in an aqueous sodium hydroxide solution are preferable. In addition, the pH of a non-oxidizing swelling agent is about 8-14, for example.
前記膨潤処理工程における処理温度は、35℃〜70℃が好ましく、40℃〜50℃がより好ましい。処理温度が35℃以上であれば、膨潤効果が高くなる。一方、処理温度が70℃以下であれば、コスト面で有利である。前記膨潤処理工程における処理時間は、膨潤効果の観点から、10秒〜300秒が好ましく、15秒〜60秒がより好ましい。なお、膨潤処理工程後、次に説明するマイクロエッチング処理工程の前に、水洗工程を設けることが好ましい。 35 to 70 degreeC is preferable and the process temperature in the said swelling process process has more preferable 40 to 50 degreeC. If processing temperature is 35 degreeC or more, the swelling effect will become high. On the other hand, if processing temperature is 70 degrees C or less, it is advantageous in terms of cost. The treatment time in the swelling treatment step is preferably 10 seconds to 300 seconds, more preferably 15 seconds to 60 seconds, from the viewpoint of the swelling effect. In addition, it is preferable to provide a water washing process after the swelling process process and before the microetching process process demonstrated below.
膨潤処理工程後、多層積層板にマイクロエッチング剤(図示せず)を接触させるマイクロエッチング処理工程を行う。これにより、図2Bに示すように、ビア底の銅表面をわずかにエッチング(マイクロエッチング)して、ビア底に残ったスミアSを浮き上がらせた状態にする。マイクロエッチング剤としては、銅表面をマイクロエッチングできる限り特に限定されないが、過酸化水素及び硫酸を水等の溶媒に溶解させたマイクロエッチング剤を使用すると、ビア底を均一にマイクロエッチングできるため好ましい。多層積層板にマイクロエッチング剤を接触させる方法としては、浸漬やスプレーによる方法が採用できるが、マイクロエッチング剤を多層積層板のビアが形成された面(図2Bの場合は表層側の銅箔3)にスプレーする方法によれば、ビア底を過剰にエッチングすることなく、スミアSを充分に浮き上がらせることができるため好ましい。 After the swelling treatment step, a microetching treatment step is performed in which a microetching agent (not shown) is brought into contact with the multilayer laminate. As a result, as shown in FIG. 2B, the copper surface at the bottom of the via is slightly etched (microetching), and the smear S remaining at the bottom of the via is lifted. The microetching agent is not particularly limited as long as the copper surface can be microetched, but it is preferable to use a microetching agent in which hydrogen peroxide and sulfuric acid are dissolved in a solvent such as water because the via bottom can be uniformly microetched. As a method of bringing the microetching agent into contact with the multilayer laminate, a method by dipping or spraying can be adopted. However, the surface on which the via of the multilayer laminate is formed (in the case of FIG. 2B, the copper foil 3 on the surface layer side) ) Is preferable because the smear S can be sufficiently lifted without excessive etching of the via bottom.
マイクロエッチング処理工程におけるビア底のエッチング量としては、ビア底の過剰なエッチングを抑制した上でスミアSを浮き上がらせた状態にするには、1〜7μmが好ましく、2〜5μmがより好ましい。ビア底のエッチング量を上記好適な範囲に制御するには、例えばスプレー処理を採用する場合、マイクロエッチング剤の温度を20℃〜35℃とし、スプレー圧を0.05MPa〜0.3MPaとし、処理時間を10秒〜120秒に設定してスプレー処理すればよい。なお、上記エッチング量は、処理前後のビアを断面観察して求めることができる。 The etching amount of the via bottom in the microetching treatment step is preferably 1 to 7 μm, and more preferably 2 to 5 μm, in order to suppress the excessive etching of the via bottom and make the smear S rise. In order to control the etching amount of the via bottom within the above preferable range, for example, when spraying is employed, the temperature of the microetching agent is set to 20 ° C. to 35 ° C., the spray pressure is set to 0.05 MPa to 0.3 MPa, and the processing is performed. What is necessary is just to perform spray processing by setting time to 10 seconds-120 seconds. The etching amount can be obtained by observing a cross section of the via before and after the treatment.
ダイレクトレーザー法の場合、レーザー加工時に、ビア開ロ部周辺の銅箔3の表面に銅が飛び散って形成された突起物や、ビア開口部周縁に形成された銅のバリが残存する場合がある。この銅の飛散り物やバリを除去せずに次工程で銅めっき処理を施すと、めっき金属の異常析出などの不良が生じる可能性がある。この場合、マイクロエッチング剤として、過酸化水素及び硫酸を含むマイクロエッチング剤(以下、単に「マイクロエッチング剤」という)を使用すると、ビア底のマイクロエッチング処理と、銅の飛散り物やバリの除去を同時に行うことができる。以下、銅の飛散り物やバリの除去に適したマイクロエッチング剤について説明する。 In the case of the direct laser method, at the time of laser processing, protrusions formed by copper scattering on the surface of the copper foil 3 around the via opening and copper burrs formed at the periphery of the via opening may remain. . If the copper plating process is performed in the next step without removing the scattered copper and burrs, defects such as abnormal deposition of plated metal may occur. In this case, if a microetching agent containing hydrogen peroxide and sulfuric acid (hereinafter simply referred to as “microetching agent”) is used as the microetching agent, the microetching treatment of the via bottom and the removal of scattered copper and burrs are performed. Can be performed simultaneously. Hereinafter, a microetching agent suitable for removing scattered copper and burrs will be described.
スプレーによりマイクロエッチング処理工程を行う場合、銅の飛散り物やバリが存在する銅箔3の表面においては、スプレーから直接マイクロエッチング剤が当たるため、常にマイクロエッチング剤が入れ替わっている状態、すなわち新鮮なマイクロエッチング剤が常に供給されている状態にある。 When performing the microetching process by spraying, the surface of the copper foil 3 where the scattered copper and burrs are present is directly exposed to the microetching agent from the spray, so that the microetching agent is always replaced, that is, fresh. The micro-etching agent is always being supplied.
一方、ビア内部においては、非常に狭小な部分であるためマイクロエッチング剤の入れ替わりが少なく、マイクロエッチング剤による浸漬処理に近い状態になっていると考えられる。 On the other hand, since the inside of the via is a very narrow portion, the replacement of the microetching agent is small, and it is considered that the state is close to the immersion treatment using the microetching agent.
よって、ビア底に位置する内層の銅層1bの過剰なエッチングを防止するためには、浸漬によるエッチング速度が遅いマイクロエッチング剤を使用すればよい。 Therefore, in order to prevent excessive etching of the inner copper layer 1b located at the bottom of the via, a microetching agent having a slow etching rate by dipping may be used.
上記の要件を満たすマイクロエッチング剤としては、スプレー処理におけるエッチング速度が浸漬処理におけるエッチング速度の3〜5倍であるマイクロエッチング剤が好ましく、3.5〜4倍であるマイクロエッチング剤がより好ましい。このようなマイクロエッチング剤によれば、ビア底の過剰なエッチングを抑制した上でスミアSを浮き上がらせた状態とすることができ、かつ銅の飛散り物やバリの除去性が高くなる。 As the microetching agent that satisfies the above requirements, a microetching agent having an etching rate of 3 to 5 times that of the immersion treatment in the spraying treatment is preferable, and a microetching agent that is 3.5 to 4 times more preferable. According to such a microetching agent, it is possible to make the smear S float up while suppressing excessive etching of the via bottom, and to improve the removal of scattered copper and burrs.
スプレー処理におけるエッチング速度は、スプレー処理で通常設定されるスプレー圧(0.05〜0.3MPa)の範囲から適切な圧力を設定し、マイクロエッチング剤を20〜35℃の範囲の中で適切な温度に維持した状態で、所定時間(例えば1分)エッチングしたときの速度を測定する。一方、浸漬処理におけるエッチング速度は、比較するスプレー処理と同じ温度のマイクロエッチング剤に浸潰して、比較するスプレー処理と同じ時間エッチングしたときの速度を測定する。そして、スプレー処理におけるエッチング速度と浸漬処理におけるエッチング速度を比較する。尚、エッチング速度は、一般的な電解銅箔をマイクロエッチングした際の、エッチング前後の銅の重量減少量をエッチング時間で除して求めることができる。 As for the etching rate in the spray process, an appropriate pressure is set from the range of spray pressure (0.05 to 0.3 MPa) normally set in the spray process, and the micro-etching agent is appropriately set in the range of 20 to 35 ° C. In a state where the temperature is maintained, the speed when etching is performed for a predetermined time (for example, 1 minute) is measured. On the other hand, the etching rate in the immersion treatment is measured by immersing in a microetching agent having the same temperature as the spray treatment to be compared and etching for the same time as the spray treatment to be compared. Then, the etching rate in the spray process is compared with the etching rate in the immersion process. The etching rate can be obtained by dividing the amount of weight loss of copper before and after etching when a general electrolytic copper foil is microetched by the etching time.
スプレー処理におけるエッチング速度を浸漬処理におけるエッチング速度の3〜5倍にするためには、例えば、マイクロエッチング剤に界面活性剤などの種々の添加剤を配合すればよい。具体的には、脂肪族又は脂環式アミン、アルコール、テトラゾール化合物、メチルエステル化合物、非イオン性界面活性剤などを配合すればよい。 In order to make the etching rate in the spray treatment 3 to 5 times the etching rate in the immersion treatment, for example, various additives such as a surfactant may be added to the microetching agent. Specifically, an aliphatic or alicyclic amine, an alcohol, a tetrazole compound, a methyl ester compound, a nonionic surfactant, or the like may be blended.
上記脂肪族アミンとしては、炭素数が1〜12の脂肪族アミンが好ましく、具体例としては、トリ‐n‐ブチルアミン、エチレンジアミン、2‐エチルヘキシルアミンなどが挙げられる。 The aliphatic amine is preferably an aliphatic amine having 1 to 12 carbon atoms, and specific examples include tri-n-butylamine, ethylenediamine, and 2-ethylhexylamine.
上記脂環式アミンの具体例としては、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミンなどが挙げられる。 Specific examples of the alicyclic amine include cyclohexylamine and dicyclohexylamine.
上記アルコールの具体例としては、エチレングリコール、ブロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジブロピレングリコール、トリブロピレングリコールなどのグリコール類が挙げられる。 Specific examples of the alcohol include glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, and tripropylene glycol.
上記テトラゾール化合物の具体例としては、1H‐テトラゾール、5‐メチル‐1H‐テトラゾール、5‐フェニル‐1H‐テトラゾール、5‐メルカプト‐1H‐テトラゾール、1‐メチル‐5‐エチル‐1H‐テトラゾ−ルなどが挙げられる。 Specific examples of the tetrazole compounds include 1H-tetrazole, 5-methyl-1H-tetrazole, 5-phenyl-1H-tetrazole, 5-mercapto-1H-tetrazole, and 1-methyl-5-ethyl-1H-tetrazole. Etc.
上記メチルエステル化合物の具体例としては、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチルなどが挙げられる。 Specific examples of the methyl ester compound include ethyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate and the like.
上記非イオン性界面活性剤の具体例としては、プロピレンジグリセリルエーテル、ポリエチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコ一ルモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルなどが挙げられる。 Specific examples of the nonionic surfactant include propylene diglyceryl ether, polyethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoethyl ether and the like.
上記列挙した添加剤は、1種類又は2種類以上を適宜選択して使用することができる。例えば、スプレー処理におけるエッチング速度を速くするには、脂肪族アミン、脂環式アミン、アルコール、メチルエステル化合物、及び非イオン性界面活性剤から選択される1種類又は2種類以上を配合すればよい。一方、浸漬処理におけるエッチング速度を遅くするには、テトラゾール化合物を配合すればよい。特に、テトラゾール化合物と脂環式アミンを併用すると、ビア底の過剰なエッチングを効果的に抑制し、かつ銅の飛散り物やバリの除去性がより高くなる上、ビア底をより均一にマイクロエッチングできるため好ましい。これらの添加剤の使用量は、特に限定するものではないがマイクロエッチング剤全量に対して0.001〜2重量%が好ましく、0.01〜0.5重量%の範囲がより好ましい。 One or two or more of the above listed additives can be appropriately selected and used. For example, in order to increase the etching rate in the spray treatment, one or more kinds selected from aliphatic amines, alicyclic amines, alcohols, methyl ester compounds, and nonionic surfactants may be blended. . On the other hand, a tetrazole compound may be added to slow down the etching rate in the immersion treatment. In particular, when a tetrazole compound and an alicyclic amine are used in combination, excessive etching of the via bottom is effectively suppressed, copper scattered matters and burrs are more easily removed, and the via bottom is more uniformly micronized. This is preferable because it can be etched. Although the usage-amount of these additives is not specifically limited, 0.001-2 weight% is preferable with respect to the microetching agent whole quantity, and the range of 0.01-0.5 weight% is more preferable.
銅の飛散り物やバリの除去性がより高いマイクロエッチング剤とするには、マイクロエッチング剤中の過酸化水素の濃度を1〜15重量%にするのが好ましく、2〜10重量%にするのがより好ましく、2〜5重量%にするのが更に好ましい。 In order to obtain a microetching agent having higher removability of scattered copper and burrs, the concentration of hydrogen peroxide in the microetching agent is preferably 1 to 15% by weight, and 2 to 10% by weight. More preferably, it is more preferably 2 to 5% by weight.
また、銅の飛散り物やバリの除去性がより高いマイクロエッチング剤とするには、マイクロエッチング剤中の硫酸の濃度を3〜25重量%にするのが好ましく、5〜20重量%にするのがより好ましく、6〜10重量%にするのが更に好ましい。 Further, in order to obtain a microetching agent having higher removability of scattered copper and burrs, the concentration of sulfuric acid in the microetching agent is preferably 3 to 25% by weight, more preferably 5 to 20% by weight. More preferably, it is more preferably 6 to 10% by weight.
マイクロエッチング処理工程後、多層積層板を液(図示せず)中に浸漬した状態で超音波を印加する超音波処理工程を行うことによって、ビア底から浮き上がった状態になっているスミアSを除去する(図2C)。この超音波処理工程で使用する液体としては、例えば、酸溶性液、アルカリ性溶液、水などの液体であれば適宜使用できるが、水を使用する場合には、安全性が高い上、管理が容易であるため特に好ましい。 After the micro-etching process, the smear S floating from the via bottom is removed by performing an ultrasonic process that applies ultrasonic waves while the multilayer laminate is immersed in a liquid (not shown). (FIG. 2C). As the liquid used in the ultrasonic treatment step, for example, any liquid such as an acid-soluble liquid, an alkaline solution, and water can be used as appropriate. However, when water is used, the safety is high and the management is easy. Is particularly preferable.
超音波の印加条件は、例えば水(温度10〜70℃)を使用する場合には、28kHz〜45kHzで、10秒〜300秒間印加することが好ましく、28kHz〜45kHzで、20秒〜300秒間印加することがより好ましい。周波数が上記範囲内であれば、基板にダメージを与えずにスミアSの除去性を向上させることができる。また、印加時間が上記範囲内であれば、スミアSを確実に除去できる上、生産効率を向上させることができる。 The application condition of ultrasonic waves is, for example, when water (temperature 10 to 70 ° C.) is used, it is preferably applied at 28 kHz to 45 kHz for 10 seconds to 300 seconds, and applied at 28 kHz to 45 kHz for 20 seconds to 300 seconds. More preferably. If the frequency is within the above range, the removal of smear S can be improved without damaging the substrate. Moreover, if the application time is within the above range, the smear S can be reliably removed and the production efficiency can be improved.
上記超音波処理後の多層積層板は、工程の図示は省略するが、例えば、ビア内壁を銅めっきし、更に上下の銅箔3をパターニングして銅配線を形成することにより、多層プリント配線板とすることができる。 Although the illustration of the process of the multilayer laminate after the ultrasonic treatment is omitted, for example, the inner wall of the via is plated with copper, and the upper and lower copper foils 3 are patterned to form a copper wiring. It can be.
以下、本発明の理解を容易にするため、実施例や比較例を挙げて、更に本発明を説明するが、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。 Hereinafter, in order to facilitate understanding of the present invention, the present invention will be further described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
絶縁基材の両面に銅層が形成されたコア材として松下電工製 R−1766を用い、このコア材の両面に厚み60μmのプリプレグ(松下電工製 R1661ED)を積層し、更にそれぞれのプリプレグにおけるコア材とは反対側に厚み12μmの銅箔(三井金属鉱業製 3EC−III)を積層して、図1Aに示す多層積層板を作製した。但し、試験基板であるため、外層及び内層のいずれの銅層についても、パターン化しないで(配線を形成しないで)、以下に示す処理を行った。 R-1766 made by Matsushita Electric Works was used as the core material with copper layers formed on both sides of the insulating base material, and a prepreg having a thickness of 60 μm (R1661ED made by Matsushita Electric Works) was laminated on both sides of the core material. A copper foil having a thickness of 12 μm (3EC-III manufactured by Mitsui Mining & Mining) was laminated on the opposite side of the material to produce a multilayer laminate shown in FIG. 1A. However, since it is a test substrate, the following treatments were performed on both the outer layer and the inner layer without patterning (without forming wiring).
まず、上記試験基板の表層側の銅箔を、硫酸/過酸化水素系のレーザー加工前処理剤(メック株式会社製 メックVボンド)でエッチング処理をして、表層側の銅箔の厚みを9.6μmにした。このレーザー加工前処理をすることで、レーザー加工を低エネルギーで行うことができる。 First, the copper foil on the surface layer side of the test substrate was etched with a sulfuric acid / hydrogen peroxide-based laser processing pretreatment agent (MEC V bond manufactured by MEC Co., Ltd.), and the thickness of the copper foil on the surface layer side was set to 9 .6 μm. By performing this laser processing pretreatment, laser processing can be performed with low energy.
次いで、炭酸ガスレーザー機(日立ビアメカニクス製 LC−2G212/2C)を使用して、レーザー照射側(表面側)の径が100μm、底面側の径が80μm〜100μmとなるように、下記の加工条件でビアを形成した。尚、下記の条件の記載で『/』の前後はレーザー照射を2ショット照射で行った場合の1回目と2回目の条件をそれぞれ示している。 Next, using a carbon dioxide laser machine (LC-2G212 / 2C manufactured by Hitachi Via Mechanics), the following processing is performed so that the diameter on the laser irradiation side (surface side) is 100 μm and the diameter on the bottom side is 80 μm to 100 μm. Vias were formed under conditions. In the description of the following conditions, before and after “/” indicate the first and second conditions when laser irradiation is performed by two-shot irradiation.
(レーザー加工条件)
ショット数:2ショット
周波数:1000Hz
加工エネルギー:17.75mJ/3.60mJ
パルス幅:36μs/10μs
(Laser processing conditions)
Number of shots: 2 shots Frequency: 1000Hz
Processing energy: 17.75mJ / 3.60mJ
Pulse width: 36 μs / 10 μs
次いで、表1及び表2に示す条件により、レーザー加工後の試験基板を膨潤処理工程、マイクロエッチング処理工程及び超音波処理工程の順で処理した。膨潤処理工程は、いずれも浸漬により処理し、マイクロエッチング処理工程は、いずれもスプレーにより処理した。ただし、比較例4のマイクロエッチング処理工程では、マイクロエッチング剤の代わりに、回路形成用のエッチング剤を用いてスプレーにより処理した。また、膨潤処理工程とマイクロエッチング処理工程の間には水洗工程を設けた。なお、超音波処理工程では、超音波洗浄器として、井内盛栄堂製のULTRASONIC CLEANER VS-100IIIを使用し、試験基板を温度25℃のイオン交換水中に浸漬した状態で、表1及び表2に示す条件により超音波を印加した。 Next, under the conditions shown in Tables 1 and 2, the test substrate after laser processing was processed in the order of the swelling treatment step, the microetching treatment step, and the ultrasonic treatment step. All the swelling treatment steps were treated by dipping, and all the microetching treatment steps were treated by spraying. However, in the microetching treatment step of Comparative Example 4, the treatment was performed by spraying using an etching agent for circuit formation instead of the microetching agent. Further, a water washing step was provided between the swelling treatment step and the microetching treatment step. In the ultrasonic treatment process, ULTRASONIC CLEANER VS-100III manufactured by Seiei Iuchi is used as an ultrasonic cleaner, and the test substrate is immersed in ion exchange water at a temperature of 25 ° C. in Tables 1 and 2. Ultrasonic waves were applied according to the conditions shown.
次いで、スミアの確認を容易にするために、処理後の試験基板のビア底に対して白金蒸着を行った。そして、ビア底の切断面をFE−SEM(日本電子株式会社製JSM−7000F)により3500倍の倍率で観察し、ビア底に残ったスミアの長さL(図3C参照)の最大値を測定した。この際、各実施例及び各比較例において、いずれも5個のビアについて上記最大値を測定し、これら最大値の平均値を算出した。得られた前記平均値について、スミア除去性を下記基準により評価した。 Next, in order to facilitate confirmation of smear, platinum deposition was performed on the via bottom of the treated test substrate. Then, the cut surface of the via bottom was observed at a magnification of 3500 times with an FE-SEM (JSM-7000F, manufactured by JEOL Ltd.), and the maximum value of the length L (see FIG. 3C) of the smear remaining on the via bottom was measured. did. At this time, in each Example and each Comparative Example, the maximum value was measured for five vias, and the average value of these maximum values was calculated. About the obtained said average value, the smear removal property was evaluated by the following reference | standard.
(スミア除去性の評価基準)
前記平均値が2μm未満:◎
前記平均値が2μm以上15μm未満:○
前記平均値が15μm以上30μm未満:△
前記平均値が30μm以上:×
(Evaluation criteria for smear removal)
The average value is less than 2 μm: ◎
The average value is 2 μm or more and less than 15 μm: ○
The average value is 15 μm or more and less than 30 μm: Δ
The average value is 30 μm or more: ×
表1及び表2に示すように、実施例1〜15は、いずれも比較例1〜4に比べスミア除去性が向上した。 As shown in Table 1 and Table 2, in each of Examples 1 to 15, smear removability was improved as compared with Comparative Examples 1 to 4.
1 コア材
1a 絶縁基材
1b 銅層
2 樹脂層
3 銅箔
BV ブラインドビア
1 Core material 1a Insulating substrate 1b Copper layer 2 Resin layer 3 Copper foil BV Blind via
Claims (6)
レーザー光を照射した後の前記多層積層板を非酸化性膨潤剤に浸漬する膨潤処理工程と、
前記膨潤処理工程後の前記多層積層板にマイクロエッチング剤を接触させるマイクロエッチング処理工程と、
前記マイクロエッチング処理工程後の前記多層積層板を液中に浸漬した状態で超音波を印加する超音波処理工程とを含み、
酸化性樹脂溶解剤を使用せずに、前記膨潤処理工程、前記マイクロエッチング処理工程及び前記超音波処理工程によりスミアを除去することを特徴とするプリント配線板の製造方法。 In a method for manufacturing a printed wiring board in which a via is formed by irradiating a laser beam to a multilayer laminate in which a resin layer and a copper layer are laminated,
A swelling treatment step of immersing the multilayer laminate after irradiation with laser light in a non-oxidizing swelling agent;
A microetching treatment step for bringing a microetchant into contact with the multilayer laminate after the swelling treatment step;
Look including an ultrasonic treatment step of applying ultrasonic waves while dipping the multilayer laminate after the microetching step in the liquid,
A method for producing a printed wiring board, wherein smear is removed by the swelling treatment step, the microetching treatment step, and the ultrasonic treatment step without using an oxidizing resin solubilizer .
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