JPH033298A - 多層プリント配線板およびその製造方法 - Google Patents
多層プリント配線板およびその製造方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
し、特に内層回路の導体層がバイアホール(Inter
stitial Via Ho1e)を介して接続され
るものについて、その接続信頬性に優れた多層プリント
配線板を製造する方法についての提案である。
していることが重要である。このことから、従来、導体
層と絶縁層とを強固に接着させるための技術が、種々提
案されている。例えば、(1) アルカリ性亜塩素酸
ナトリウム水溶液や過マンガン酸により、導体層を形成
している銅の表面を酸化して粗化することにより、導体
層と絶縁層を強固に接着させる方法。
性過硫酸カリ水溶液、硫化カリ−塩化アンモニア水溶液
などにより、導体層を形成している銅の表面を酸化して
酸化第21i4とし、その後還元を行うことにより導体
層の表面を粗化し、それによって導体層と絶縁層を強固
に接着させる、特公昭64−8479号公報に開示の方
法。
樹脂の微粒子を含む複合めっき層を形成することにより
、導体層と絶縁層を強固に接着させる特開昭59−10
6918号公報に開示の方法、などがある。
酸化物で覆われているため、バイアホールを介して上層
・下層の導体層を接合した場合に、バイアホール接続信
頼性が低いという欠点があった。
去されてはいるが、導体層の表面が粗化されたままのた
め、バイアホールにめっきやスパッタリングにより上層
の導体層を形成しようとする場合に、接合界面に空隙が
残存し易く、導通抵抗が高くなるぽかりでなく、熱サイ
クルによる断線が発生し易いという問題があった。
て、導体層と絶縁層を強固に接着させる方法であるが、
導体層の表面に形成された複合めっき層が導通抵抗とな
るため、バイアホールによって多層プリント配線板を製
造しようとする場合に、バイアホールの接続信頼性が低
いという欠点があった。
か、あるいは非ビルドアンプ法により製造される多層プ
リント配線板において有効な方法である。しかし、バイ
アホールを持つ多層プリント配線板をビルドアップ法に
より製造する場合には、上述のように多くの欠点があり
適用が困難であった。
する多層プリント配線板をビルドアップ法により製造す
る場合、導体層と絶縁層との優れた接着強度、およびバ
イアホール接続信鎖性を同時に得るための方法はこれま
で提案されていなかった。
る多層プリント配線板は、バイアホールによる眉間接続
を任意の位置に形成することができるため高密度化が可
能であり、その実用化が強く望まれていた。
請に十分に応えられる次の如き要旨構成の多層プリント
配線板とその製造方法を開発するに到った。すなわち、
本発明は、 耐熱性樹脂層により絶縁された2層以上の導体層からな
る内層回路を、主としてバイアホールを介して電気的に
接続する形式の多層プリント配線板において、前記内層
回路の先行して形成した粗化表面を有する導体層のうち
、後行の導体層とバイアホールを介して電気的に接続す
る部分の少なくとも一部が、平滑化処理による光沢面と
、なっていることを特徴とする多層プリント配線板、お
よび、熱性樹脂層により絶縁された2層以上の導体層か
らなる内層回路を、主としてバイアホールを介して電気
的に接続する形式の多層プリント配線板を製造する方法
において、内層回路を形成する先行して形成した導体層
の表面を粗化し、次いでバイアホールを通じて後行して
形成される導体層と電気的に接続する際、既に粗化した
前記先行導体層表面の少なくとも一部に、平滑化処理に
よって光沢面を形成することを特徴とする多層プリント
配線板の製造方法である。
ツチングあるいはサンドブラスト処理を行うこと、そし
て、 先行導体層に施す前記粗化処理は、導体層の表面を酸化
させた後還元する処理によって行う。
り、電気的に絶縁された少なくとも2層の導体層を有し
、かつ各導体層がバイアホールで電気的に接続してなる
ものについて、つぎのように構成したものである。
の表面は、絶縁層との接着を改良するために、まず粗化
処理が施されるが、この粗化された先行導体層は、バイ
アホールを通じて、後から形成される後行導体層と電気
的に接続される部分のうちの少なくとも一部が、粗化面
を無くすための平滑化処理が施されていて、光沢面を呈
するようになっているのである。
その一部に光沢面を設けることとした理由は次のとおり
である。すなわち、まず、導体層の表面を粗化すれば、
基本的には投錨効果が生じ、その結果として、導体層と
この導体層上部に形成される耐熱性樹脂絶縁層との接着
性が改善される。
後から形成される後行導体層との関係でみると、電気的
に接続性能が劣化する。そこでこの部分の少な(とも一
部に、平滑化処理を施すことにより、粗化処理により形
状が変化した接続面や化学的変化が生じた表面を取り除
こうというものである。その結果、このようにして平滑
化された表面に、後から形成される後行導体層を電気的
に接続させれば、粗化面だけの場合に見られたバイアホ
ールの接続信鯨性の低下を、最小限に抑えることができ
る。
どを挙げることができるが、なかでも好適なのは導体層
の表面を酸化させた後、還元処理を行う方法である。な
お、前記酸化、還元処理は、無電解めっきを行う際、触
媒性を付与する目的の塩酸酸性パラジウム−スズ水溶液
に銅酸化物が溶解する現象、すなわち、ハロー現象を防
止することができ、本発明゛においては、好適な粗化方
法である。
バイアホールの面積に規制されるものではなく、バイア
ホールの面積より大きくても、また小さくてもよい。ま
た、導体パターンの線幅により、前記バイアホールの大
きさが規制される必要もない。
化されていることが望ましい。
エポキシ樹脂やポリイミド樹脂、エポキシアクリレート
樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、
ビスマレイミド・トリアジン樹脂、フェノール樹脂、エ
ポキシ変成ポリイミド樹脂などから選ばれる少なくとも
1種であることが望ましい。
カーとなりうる凹部を形成できるフィラー入りの樹脂、
すなわち、 酸化剤に対して難溶性の耐熱性樹脂中に、「平均粒径2
〜10μmの耐熱性樹脂粒子と平均粒径2μm以下の耐
熱性樹脂微粉末との混合物」、もしくは「平均粒径2〜
10μm以下の耐熱性樹脂粒子の表面に平均粒径2μm
以下の耐熱性樹脂微粉末もしくは平均粒径2μm以下の
無機微粉末のいずれか少なくとも1種を付着させてなる
擬似粒子」、または「平均粒径2μm以下の耐熱性樹脂
微粉末を凝集させて平均粒径2〜10μmの大きさとし
た凝集粒子」、 の内から選ばれるいずれか少なくとも1種のものからな
る、酸化剤に対して可溶性の耐熱性粒子を含有させたも
のが望ましい。前記耐熱性の難溶性の樹脂としては感光
性樹脂を、そして耐熱性樹脂粒子としてはエポキシ樹脂
を用いることが好適である。前記フィラー入りの樹脂は
、クロム酸、りロム酸塩、過マンガン酸塩、オゾンなど
の酸化剤で処理することによって、酸化剤に対する溶解
度の相違から凹部を形成することができる。
明する。
まず粗化処理し、次いでバイアホールを通じて後から形
成される後行導体層と電気的に接続される該先行導体層
の少なくとも一部を、平滑化することが必要である。
るが、酸化処理を行った後、還元処理を行う方法が好適
である。
処理は、アルカリ性亜塩素酸ナトリウム水溶液やアルカ
リ性過硫酸カリウム水溶液、硫化カリウム−塩化アンモ
ンニウム水溶液などから選ばれる少なくとも1種の溶液
を用いて行われることが好ましい。
りん酸ナトリウム、抱水ヒドラジン、塩酸ヒドラジン、
硫酸ヒドラジン、水素化はう素ナトリウム、N、N’l
リメチルボラザンなどから選ばれる少なくとも1種の溶
液を用いて行われることが望ましい。
るいは還元剤を処理したい部分に塗布するか、浸漬する
か、もしくは吹き付けることにより酸化処理もしくは還
元処理を行うことができる。
いはサンドブラスト処理であることが望ましい、前記ソ
フトエツチングは、「塩化第二銅/塩酸/塩化第一銅の
混合溶液」、「塩化第一鉄/塩化第二鉄/塩化第二銅/
塩化第一銅の混合溶液」、「過硫酸塩類水溶液」、「過
酸化水素/硫酸の混合溶液」、「銅アンモニウム錯塩の
アルカリ溶液」などから選ばれる少なくとも一種の溶液
を用い、これらソフトエツチング液を平滑遇する部分に
塗布するか、配線板をソフトエツチング液に浸漬するか
あるいはソフトエツチング液を吹き付けることにより行
い、平滑化する。
化けい素などから選ばれる少なくとも1種を主成分とす
る無機微粉末を、水などの分散媒とともに吹き付けるこ
とにより実施される。前記無機微粉末の直径は20μm
以下であることが望ましい。
、絶縁層を形成し、バイアホールとなるべき孔を開孔し
た後でもよい。前記平滑化を絶縁層を形成する前に行う
場合は、平滑化しない部分にマスクを施した後、平滑化
処理するか、平滑化処理する部分に前記ソフトエツチン
グ液を塗布して行うことができる。
未硬化の溶液を塗布するか、もしくは前記耐熱性樹脂の
半硬化状態のフィルムを密着させた後、硬化処理を行う
ことにより形成されることが望ましく、さらに前記耐熱
性樹脂絶縁層の表面を、後から形成される導体層との密
着性を改善するために、粗化するか、カップリング剤を
塗布しておいてもよい。
ート法ミスプレーコート法、スピナーコート法、カーテ
ンコート法、スクリーン印刷法などの方法が適用できる
。
露光現像して形成してもよく、またあらかじめバイアホ
ールを設ける位置に開口を、形成しておいた樹脂フィル
ムを貼着させてもよく、レーザー加工により形成しても
よい。
気的に接続する後行導体層は、電解めっきや無電解めっ
き、蒸着、スパッタにより形成できるが、無電解めっき
が特に好適である。
、無電解銀めっき、無電解錫めっき、無電解ニッケルめ
っきのうち少なくとも1種を用いることができる。
するために、導体層の表面にカップリング剤を塗布する
こともできる。
ラスエポキシ基板、ガラスポリイミド基板、アルミナ基
板、窒化アルミニウム基板、アルミニウム基板、鉄基板
、ポリイミドフィルム基板などを使用できる。
れる公知の方法で導体回路を形成することができ、例え
ば、基板に無電解めっきを施してから回路をエツチング
する方法や無電解めっきを施す際に直接回路を形成する
方法などを適用してもよい。
、商品名二東芝テコライト MEL−4)に感光性ドラ
イフィルム(デュポン製、商品名:リストン1051)
をラミネートし、所望の導体回路パターンが描画された
マスクフィルムを通して紫外線露光させ画像を焼き付け
た。ついで1−1−1−トリクロロエタンで現像を行い
、塩化第二銅エツチング液を用いて非導体部の銅を除去
した後、塩化メチレンでドライフィルムを剥離した。こ
れにより、基板2上に複数の導体パターンからなる第−
層導体回路lを有する配線板を形成した。
、平均粒径3.9#m ) 200 gを、5J(7)
7七トン中に分散させたエポキシ樹脂粒子懸濁液中へ、
ヘンシェルミキサー(三井三池化工機製、FMIOB型
)内で撹拌しながら、11に対してエポキシ樹脂(三井
石油化学製、商品名、T A −1800)を30gの
割合で溶解させたアセトン溶液中にエポキシ樹脂粉末(
東し製、トレバールEP−B、平均粒径0.5μm)
300 gを分散させた懸濁液を滴下することにより、
上記エポキシ樹脂粒子表面にエポキシ樹脂粉末を付着せ
しめた後、上記アセトンを除去し、その後150℃に加
熱して、擬似粒子を作成した。この擬似粒子は、平均粒
径が約4.3μ重であり、約75重量%が、平均粒径を
中心として±2μmの範囲に存在していた。
シェル類、商品名:エビコート1BO3)の50%アク
リル化物を60重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹
脂(油化シェル類、商品名:エビコート180S)の5
0%アクリル化物を60重量部、ビスフェノールA型エ
ポキシ樹脂(油化シェル類、商品名:エピコー) 10
01)を40重量部、ジアリルテレフタレートを15重
量部、2−メチル−1−(4’−(メチルチオ)フェニ
ルツー2−モリフオリノプロパノンーl (チバガイギ
ー製、商品名ニイルガキュアー907)を4重量部、イ
ミダゾール(四国化成製、商品名:2P4MH2)4重
量部、前記(2)で作成した擬似粒子50重量部を混合
した後、ブチルセルソルブを添加しながら、ホモデイス
パー撹拌機で粘度を250CPに調整し、次いで3本ロ
ーラーで混練して感光性樹脂組成物の溶液を作成した。
ナトリウム、5gのりん酸ナトリウム、5gの炭酸ナト
リウムを水に溶解させて1j7とし、アルカリ性亜塩素
酸ナトリウム溶液を調製した。
38gのKOHを水11に溶解させて、アルカリ性還元
剤水溶液を調製した。
ターン1を有する配線板を、前記工程(4)で得られた
アルカリ性亜塩素酸ナトリウム溶液中に2〜3分間浸漬
した。ついで、前記工程(5)で調製したアルカリ性還
元剤水溶液中に70℃で15分間浸漬し、導体パターン
の表面に粗化面3を形成した(第1図b)。
液を、ナイフコーターを用いて塗布し、水平状態で20
分放置した後、70℃で乾燥させて、厚さ約50μmの
感光性樹脂絶縁層を形成した。
μmφの黒円か印刷されたフォトマスクフィルムを密着
させ、超高圧水銀灯により500mJ/cm2で露光し
た。これをクロロセン溶液で超音波現像処理することに
より、配&i +N上100μmφのバイアホールとな
る開口10を形成した。前記配線板を超高圧水銀灯によ
り約3000m J /cm”で露光し、さらに100
℃で1時間、その後150℃で10時間加熱処理するこ
とによりフォトマスクフィルムに相当する寸法情度に優
れた開口を有する耐熱性樹脂絶縁層4を形成した。
なる酸化剤に70℃で15分間浸漬して、耐熱性樹脂絶
縁層4の表面に粗化面5を形成してから、中和溶液(シ
ブレイ社製、PN−950)に浸漬して水洗した(第1
図C)。
硫酸、10%の過酸化水素をそれぞれ含有する水溶液に
3分間浸漬してソフトエツチングを行い、導体パターン
に平滑面6を形成した(第1図d)。
ウム触媒(シブレイ社製、キャタボジソト44)を付与
して該樹脂絶縁層4の表面を活性化させ、第−表に示す
組成の無電解銅めっき液に11時間浸漬して、めっき膜
の厚さ25μmの無電解銅めっき膜7を施した(第1図
e)。
、さらに前記(11の工程を行うことにより、配線層が
4層のビルドアップ多層配線板(第1図のif)に示す
)を作成した。
、平均粒径0.5μm)を熱風乾燥機内に装入し、18
0℃で3時間加熱処理して凝集結合させた。この凝集結
合させたエポキシ樹脂粒子を、アセトン中に分散させ、
ボールミルにて5時間解砕した後、風力骨1級機を用い
て分級し凝集粒子を作成した。この凝集粒子は、平均粒
径が約3.5μmであり、約68重量%が平均粒径を中
心として±2μmの範囲に存在していた。
化架装、商品名: EOCN−103S)の75%アク
リル化物50重量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂
(ダウ・ケミカル製、商品名j D E R661)5
0重量部、ジペンタエリスリトールへキサアクリレート
を25重量部、 ベンジルアルキルケタール(チバガイ
ギー製、商品名ニイルガキュアー651)5重量部、イ
ミダゾール(四国化成製、商品名:2層4MH2)6重
量部、および前記工程(1)で作成した凝集粒子50重
量部を混合した後、ブチルセルソルブを添加しながら、
ホモデイスパー撹拌機で粘度250 CPに調製し、つ
いで3本ローラーで混練して感光性樹脂組成物の溶液を
調製した。
00μmを有する導体パターン1を持つ基板2(第2図
a)に、前記実施例1の第(4)〜(6)各工程までの
処理を施し、導体パターン1に粗化面3を形成したく第
2図b)後、前記工程(2)で調製した感光性樹脂組成
物の溶液を、ナイフコーターを用いて塗布し、水平状態
で20分放置した後、70℃で乾燥させて、厚さ約50
μmの感光性樹脂絶縁層を形成した(第2図C)。
1の工程(8)と同様の操作を行い、直径50μmのバ
イアホール10を有する耐熱性樹脂絶縁層4を形成し、
実施例1の工程(9)の処理を施し、耐熱性樹脂絶縁層
4の表面に粗化面5を形成した後、直径10〜20μm
の無機粒子(日産化学工業製;スノーテックス 5T−
30粒径10〜20μl)を水に分散し、これをノズル
14から配線板上に吹き付けることにより、前記開口1
0により露出した面を研磨して平滑な面6を形成した(
第2図d)。
無電解銅めっき膜7を形成した(第2図e)。
前記実施例1の工程fl)を実施することにより、配線
層が4層のビルドアップ多層配線板(第2図f)を作成
した。
%アクリル化物100重量部、ジアリルテレフタレート
15重量部、2−メチル−1−(4−(メチルチオ)フ
ェニル〕−2−モルフオリノプパノンー1 (チバガイ
ギー製、商品名? 2層4MH2)4重量部、粒径の大
きいエポキシ樹脂粉末(東し製、トレバールEP−B、
平均粒径3.9μm)10重量部、および粒径の小さい
エポキシ樹脂粉末(東し製、トレバールEP−B、平均
粒径0.5μm)25重量部からなるものにブチルカル
ピトールを加え、ホモデイスパー分散機で粘度を250
CPに調製し、次いで3本ローラーで混練して感光性
樹脂組成物の溶液を作成した。
00μmの導体パターン1を有する配線板(第3図a)
に、前記実施例1の(4)〜(6)各工程の処理を施し
て粗化面3を形成し、得られた配線板上に感光性ドライ
フィルム(デュポン類、商品名ニリンストン1051)
をラミネートし、バイアホールを形成する位置に黒円か
印刷されているマスクフィルムを密着させ、紫外線露光
した。ついで、クロロセンを用いて現像を行い、ソフト
エツチングに対するレジスト10を形成しく第3図b)
、ついで実施例1のa(11の操作を行い、エツチング
により平滑面6を形成した(第3図C)。
マスクフィルムの黒円の直径について示す。
コーターを用いて塗布し、水平状態で20分放置した後
1,70℃で乾燥させて、厚さ約50μmの感光性樹脂
絶縁層を形成した。
工程(8)、工程(9)を実施することにより、耐熱製
樹脂絶縁層4の表面に粗化面5を形成し、ついで実施例
1の工程αBの処理(第3図d)を実施することにより
、無電解銅めっき膜7を施した(第3図e)。
次いで、実施例1の工程(11を実施することにより、
配線層が4層のビルドアップ多層配線板(第3−1図(
f))を作成した。
アホールの模式図を、図面の第3−2図〜3−7図に示
す。
ル製、商品名:60重量部、ビスフェノールA型エポキ
シ樹脂(油化シェル製: E −1001) 40重量
部、イミダゾール硬化剤(四国化成製、商品名IP4M
H2)4重量部、粒径の大きいエポキシ樹脂粉末(東し
製、商品名:トレパールBP−B、平均粒径0.5μm
)25重量部からなるものにブチルカルピトールを加え
、ホモデイスパー分散機で粘度を250C1に調製して
、次いで3本ローラーで混練し、接着剤溶液を作成した
。
箔を常法によりフォトエツチングして、導体パターンl
の線幅が50μの配線板(第4図a)を得た。
4)で得られた溶液に2〜3分間浸漬することにより、
導体パターン1の表面に粗化面3を形成したく第4図b
)。
ータ−で前面に塗布した後、100℃で1時間、150
℃で5時間乾燥硬化して耐熱性樹脂絶縁N4を形成した
。
1を照射し、耐熱性樹脂絶縁層4に直径100μmの開
口10を形成した。
性樹脂絶縁層4の表面に粗化面5を形成し、中和後洗浄
した。
作を実施することにより、ソフトエツチングを行い、開
口10により露出した導体パターンに平滑面6を形成し
たく第4図d)。
ポジット44)を付与して前記耐熱性樹脂絶縁層4の表
面を活性化させた。
コ製、商品名:DFR−40C)をラミネートし、導体
パターンを露光した後現像し、めっきレジスト15を形
成した。
、めっきレジストを除く箇所に、厚さ25μmの無電解
銅めっき膜7が形成されたビルドアップ多層プリント配
線板(第4図の(e))を製造した。
変化させながら電解銅めっきを行い、導体パターン表面
に不均質な銅めっきを施して粗化面3を形成し、次いで
、あらかじめ、バイアホールを形成する部分に直径15
0μmの開口10を形成しておいたポリイミド接着フィ
ルム12と、ポリイミドフィルム13を、それぞれ配線
板に近い方から順に積層し、275℃、45kg/ca
+”で30分間加熱加圧することによって接着した。
前記開口により露出した導体パターン1に平滑面6を形
成した。
した後、実施例1の工程+1)を1回行うことにより、
4層のビルドアップ多層プリント配線板を製造した。前
記ビルドアップ多層プリント配線板のバイアホール部の
模式図を第5図に示す。
脂絶縁層とめっき膜との密着強度をJIS−C−648
1の方法で測定し、第3表にその結果を示す。
その製造方法によれば、導体パターンと耐熱性樹脂絶縁
層との密着性が極めて優れ、かつバイアホールの接続信
頼性に優れたビルドアップ多層プリント配線板を提供で
き、産業上寄与する効果が極めて大きい。
層プリント配線板の製造工程をそれぞれ示す図、第2図
の(a)〜(flは、実施例2のビルドアップ多層プリ
ント配線板の製造工程をそれぞれ示す図、第3図の(a
)〜(f)は、実施例3のビルドアップ多層プリント配
線板の製造工程をそれぞれ示す図、第3−2図〜の3−
7図は、それぞれ実施例3ON12〜7のビルドアップ
多層プリント配線板のバイアホール部の模式図、 第4図の(a)〜(81は、実施例4のビルドアップ多
層プリント配線板の製造工程をそれぞれ示す図、第5図
は、実施例5のビルドアップ多層プリント配線板のバイ
アホール部の模式図、 第6図は、典型的なバイアホールの模式図である。 1・・・導体パターン(第1層)、2・・・基板3・・
・導体パターンの粗化面、4・・・層間絶縁層、5・・
・層間絶縁層の粗化面 6・・・導体パターンの平滑面 7・・・銅めっき膜(第2層) 8・・・導体パターン(第3層) 9・・・導体パターン(第4層) 10・・・ソフトエツチングに対するレジスト11・・
・炭酸ガスレーザー 12・・・ポリイミド接着フィルム 13・・・ポリイミドフィルム 14・・・サンドブラスト用ノズル 15・・・無電解めっき用レジスト
Claims (4)
- 1.耐熱性樹脂層により絶縁された2層以上の導体層か
らなる内層回路を、主としてバイアホールを介して電気
的に接続する形式の多層プリント配線板において、前記
内層回路の先行して形成した粗化表面を有する導体層の
うち、後行の導体層とバイアホールを介して電気的に接
続する部分の少なくとも一部が、平滑化処理による光沢
面となっていることを特徴とする多層プリント配線板。 - 2.耐熱性樹脂層により絶縁された2層以上の導体層か
らなる内層回路を、主としてバイアホールを介して電気
的に接続する形式の多層プリント配線板を製造する方法
において、 内層回路を形成する先行して形成した導体層の表面を粗
化し、次いでバイアホールを通じて後行して形成される
導体層と電気的に接続する際、既に粗化した前記先行導
体層表面の少なくとも一部に、平滑化処理によって光沢
面を形成することを特徴とする多層プリント配線板の製
造方法。 - 3.光沢面を得るための前記平滑化処理としては、ソフ
トエッチングあるいはサンドブラスト処理を行うことを
特徴とする請求項2に記載の多層プリント配線板の製造
方法。 - 4.先行導体層に施す前記粗化処理は、導体層の表面を
酸化させた後還元する処理であることを特徴とする請求
項2に記載の多層プリント配線板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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