JPH06216535A - 配線板の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】感光性樹脂を層間の絶縁に用いる多層配線板の
製造法において、微細な回路導体を安定に加工できる配
線板の製造方法を提供すること。 【構成】絶縁基板表面に、第１の回路を形成し、その表
面に、第１の感光性樹脂層を形成し、前記第１の感光性
樹脂層のバイアホールとなる箇所を除いて、フォトマス
クを介して露光し、露光しなかった箇所を選択的に除去
し、前記第１の感光性樹脂層の表面に、カーテンコート
法によって接着剤層を形成し、前記接着剤層表面を、化
学粗化し、その表面に、第２の回路を形成すること、ま
たは、この方法を繰返し用いて多層配線板とすること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２層以上の回路層を有
する配線板の製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、配線板は電子機器の進展に伴い、
配線の高密度化が行われている。この従来の配線板の絶
縁材料としては、ガラス布にエポキシ樹脂を含浸し、銅
箔を重ねて一体化した銅張り積層板を使用し、穴あけ
後、穴内壁と銅箔表面全面に無電解めっきを行って、必
要ならばさらに電解めっきを行って回路導体として必要
な厚さとした後、不要な銅をエッチング除去して配線板
を製造している。

【０００３】また、多層配線板についても、内層回路を
形成した絶縁基材の上にプリプレグと呼ばれるガラス布
にエポキシ樹脂などを含浸し、半硬化状態の材料と銅箔
を重ねて積層一体化した後は、穴をあけ、穴内壁と銅箔
表面全面に無電解めっきを行って、必要な場合にはさら
に電解めっきを行って回路導体として必要な厚さとした
後、不要な銅をエッチング除去して配線板を製造してい
る。

【０００４】ところで、このような絶縁材料は、ガラス
布を使用しているために、表面にガラス布の布目による
わずかな凹凸が存在する。この凹凸は、その上に形成さ
れる導体回路の回路幅や導体間隔が０．１ｍｍ位までな
らば、あまり加工精度に影響することはなかったのであ
るが、今日要求されているように、導体回路幅、間隔共
に０．０６ｍｍ以下のような回路導体を加工する時に
は、凹凸によって、エッチングレジストの形成が精度よ
く行われなくなってきている。また、エッチングレジス
トから露出した銅は、エッチングの進行と共に除去され
ていくが、凹凸があると、エッチングの進行が板の厚さ
方向のみならず、導体幅を減少させるようになるオーバ
ーエッチングという現象が発生し、加工精度を低下させ
ている。

【０００５】さらにまた、多層配線板の回路層が増加し
た場合に、プリプレグはガラス布を用いているために、
厚さを０．０８ｍｍ以下にすることが困難なことから、
多層配線板として仕上がった状態で、厚さが厚く、また
重量がかさむという課題がある。

【０００６】このような課題を解決するものとして、 Ａ．絶縁基板表面に、第１の回路を形成する工程 Ｂ．前記第１の回路を形成した絶縁基板の表面に、感光
性樹脂層を形成する工程Ｃ．前記感光性樹脂層のバイア
ホールとなる箇所及びだ第２の回路となる箇所を除い
て、フォトマスクを介して露光し、露光しなかった箇所
を選択的に除去する工程 Ｅ．前記感光性樹脂層表面を、化学粗化する工程 Ｆ．化学粗化した前記感光性樹脂層の表面に、第２の回
路を形成する工程 によって、第１の回路と第２の回路を接続するバイアホ
ールを有する配線板の製造法が提案されており、すでに
実用化され始めている。この場合、感光性樹脂層とめっ
き銅導体との密着力を向上させるために、工程Ｄにおい
て粗面化するために酸素ガスプラズマを用いる方法が特
開昭５８−２０９１９５号公報により開示されている。
また、特開昭５８−１１９６９５号公報には、感光性樹
脂層表面を粗面化するために、液体ホーニング処理を行
う方法が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した従
来方法の特開昭５８−２０９１９５号や特開昭５８−１
１９６９５号には、感光性樹脂としてメタクリロイル基
を側鎖にもつフェノキシ樹脂を使用している。この樹脂
表面に酸素ガスプラズマ処理を行うと極性基が生成さ
れ、導体とのピール強度が向上するが、０．０６ｍｍ以
下の回路導体を安定に加工する程度までにピール強度を
高めることは通常困難である。また、液体ホーニングを
行う方法も通常、上記と同じ理由で０．０６ｍｍ以下の
回路導体の形成性に問題がある。

【０００８】本発明は、このような感光性樹脂を層間の
絶縁に用いる多層配線板の製造法において、微細な回路
導体を安定に加工できる配線板の製造方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の配線板の製造法
は、図１に示すように、 Ａ．絶縁基板表面に、第１の回路を形成する工程（図１
（ａ）に示す。） Ｂ．前記第１の回路を形成した絶縁基板の表面に、第１
の感光性樹脂層を形成する工程（図１（ｂ）に示す。） Ｃ．前記第１の感光性樹脂層のバイアホールとなる箇所
を除いて、フォトマスクを介して露光し（図１（ｃ）に
示す。）、露光しなかった箇所を選択的に除去する工程
（図１（ｄ）に示す。） Ｄ．前記第１の感光性樹脂層の表面に、カーテンコート
法によって接着剤層を形成する工程（図１（ｅ）に示
す。） Ｅ．前記接着剤層表面を、化学粗化する工程（図示せ
ず。） Ｆ．化学粗化した前記接着剤層の表面に、第２の回路を
形成する工程（図１（ｇ）に示す。） よりなることを特徴とするものである。

【００１０】この方法を用いて、図１（ｈ）〜図１
（ｊ）に示すように前記工程のＢからＦを、必要な回路
層数に応じて繰り返すことにより多層配線板とすること
も可能である。また、露光しなかった箇所を選択的に除
去するために酸化性の水溶液を用い、その後に中和する
こともできる。さらに、感光性樹脂層表面にカーテンコ
ート法によって形成する接着剤層が光硬化型にし、エネ
ルギー消費量を低減して経済性を高めることもできる。
本発明に用いる絶縁基板には、ガラス布／エポキシ樹
脂、紙／フェノール樹脂、紙／エポキシ樹脂、ガラス布
・ガラス紙／エポキシ樹脂等通常の配線板に用いる絶縁
材料を用いることができ、特に限定するものではない。

【００１１】本発明の第１の回路を形成する方法は、銅
箔と前記絶縁基板を貼り合わせた銅張り積層板を用い、
銅箔の不要な箇所をエッチング除去するサブトラクティ
ブ法や、前記絶縁基板の必要な箇所に無電解めっきによ
って導体を形成するアディティブ法等通常の配線板の製
造法を用いることができる。

【００１２】感光性樹脂層には、エポキシ樹脂やエポキ
シ化合物をカチオン重合型光開始剤で硬化させる組成物
や、アクリレートエポキシ樹脂やアクリレート化合物を
ラジカル重合型光開始剤で硬化させる組成物や、上記組
成物に熱硬化剤とエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリ
エステル樹脂、ＮＢＲ、イソプレンゴム、天然ゴム等を
添加した組成物を用いることができ、特にこれらの材料
に限定されず、感光性樹脂ならばどのようなものでも使
用できる。このような感光性樹脂層の形成は、液状の樹
脂をロールコート、カーテンコート、ディップコート等
の方法で塗布する方法や、感光性樹脂をフィルム化して
ラミネータで貼り合わせる方法を用いることができる。

【００１３】露光・現像方法は、通常の配線板のフォト
マスクを用いて各種のレジストを形成する方法が使用で
き、また、現像液として酸化性の水溶液を用いることが
できる。この水溶液としては、６価のクロム化合物と７
価のマンガン化合物からなる群の１種以上と、硫酸、リ
ン酸、フッ化ナトリウム、硼フッ化水素酸、水酸化カリ
ウム及び水酸化ナトリウムからなる群の１種以上との混
合物を用いることが好ましい。また、処理方法は、現像
液に浸漬する方法、浸漬と同時に超音波振動を加える方
法、スプレーによって噴霧する方法を使用することがで
きる。

【００１４】第１の感光性樹脂層表面に、カーテンコー
ト法によって接着剤層を塗布すると、バイアホール底部
に露出した第１の回路導体には接着剤層は塗布されな
い。すなわち、第１の感光性樹脂層の表面と、バイアホ
ール内壁に接着剤層が形成される。この接着剤層として
は、後工程の粗化によって銅層に対する高ピール強度が
発現し、第１の感光性樹脂層との密着性に優れているも
のであれば特に制限するものではない。例えば天然ゴ
ム、ＮＢＲ、イソプレンゴム、ブタジエンゴムなどのエ
ラストマと、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエス
テル樹脂、ポリイミド樹脂、メラミン樹脂などの熱硬化
型樹脂と、ＳｉＯ₂ 、Ａｌ（ＯＨ）₃ 、ＺｒＳｉＯ₂ 、
Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＴｉＯ₂ などの充填剤、及び硬化剤などを
有機溶媒中で混練し、混合し、溶液状混合物としたもの
を使用することができる。

【００１５】また、光硬化型の接着剤としては、カチオ
ン重合型光開始剤とエポキシ樹脂やエポキシ化合物及び
ＮＢＲ、フェノール樹脂、無機充填剤よりなる液状混合
物やラジカル重合型光開始剤とアルリレートエポキシ樹
脂やアクリレート化合物及びＮＢＲ、フェノール樹脂、
無機充填剤よりなる液状混合物を使用することは、省エ
ネルギーの点で好ましい。

【００１６】硬化方法は、特に制限するものではなく、
接着剤に適したものならばどのような方法でもよい。例
えば、熱風、赤外線照射、マイクロ波加熱及び紫外線、
電子線照射などを単独又は併用して用いることができ
る。

【００１７】高ピール強度を発現するための化学粗化液
として、上記した酸化性を有する水溶液を使用すること
ができる。また処理方法としては、浸漬する方法、浸漬
と同時に超音波振動を加える方法、スプレーによって噴
霧する方法などを使用することができる。

【００１８】第２の回路を形成する方法は、無電解めっ
きを行うのであるが、粗化した絶縁基板全面に無電解め
っき用触媒を付与し、全面に無電解めっきを行って、必
要な場合には電解めっきによって回路導体を必要とする
厚さにまで形成し、不要な箇所をエッチング除去する方
法や、触媒を付与した後、めっきレジストを形成して必
要な箇所にのみ無電解めっきを行って形成することがで
きる。

【００１９】本発明の配線板の製造法を用いてを多層配
線板とする場合には、以上の方法を繰り返して行うこと
ができるが、さらに、感光性樹脂層を形成した後に、露
光に先立って積層プレス装置やロールプレス装置を用い
て圧力を加え、樹脂層を平坦化することが好ましく、配
線の高密度化を容易にする。また、次の感光性樹脂層を
形成する前に、その下になる回路導体表面を粗化した
り、従来の多層配線板の製造法に用いられるように、酸
化して凹凸を形成したり、酸化して形成した凹凸を水素
化硼素ナトリウムやジメチルアミンボラン等のアルカリ
性還元剤を用いて還元して層間の接着力を高めることも
できる。

【００２０】

【作用】本発明は、露光によって形成した感光性樹脂層
のバイアホールを充填することなく、接着剤を塗布する
ことができるため、銅箔とのピール強度を大幅に向上す
ることができる。すなわち、カーテンコート法によって
塗布した接着剤塗膜には収縮の応力が残存しているた
め、バイアホール表面にある接着剤塗膜は、塗布後直ち
に破損し、収縮応力によってバイアホール内壁に付着す
る。従って、バイアホール底部の回路導体に付着するこ
となく、感光性樹脂層表面に接着剤を塗布することがで
きる。

【００２１】

【実施例】実施例１ （１）３５μｍの両面粗化銅箔を両面に貼り合わせた銅
張りガラス布エポキシ樹脂積層板であるＭＣＬ−Ｅ−６
７（日立化成工業（株）製、商品名）を用い、不要な箇
所の銅箔をエッチング除去して第１の回路を形成する。 （２）この表面に感光性樹脂であるドライフィルム状の
フォテックＳＲ−３０００（日立化成工業（株）製、商
品名）をロールラミネートしたのち、バイアホールとな
る部分に遮蔽部を形成したフォトマスクを介して露光
し、露光しなかった箇所をトリクロロエタンで選択的に
除去する。 （３）この基板をオーブン中で１５０℃／３０分の条件
で加熱したのち、＃８００のベルトサンダーで感光性樹
脂層表面を研磨する。 （４）カーテンコート法で下記組成のエポキシ／ＮＢＲ
系接着剤層を形成したのち、１７０℃で６０分硬化す
る。 ・ＮＢＲ ＰＮＲ−１Ｈ（日本合成ゴム（株）製、商品名） ………４７重量部 ・フェノール樹脂 ヒタノールＨ−２４００（日立化成工業（株）製、商品名）……１７重量部 ．エポキシ樹脂 ＤＥＮ４３８（ダウケミカル社製、商品名） ……… ３重量部 アラルダイト６０７１（チバガイギー社製、商品名） ……… ７重量部 ・メラミン樹脂 メラン５２３（日立化成工業（株）製、商品名） ………6.5 重量部 ・シランカップリング剤 Ａ−１７２（日本ユニカ（株）製、商品名） ………0.5 重量部 ・硬化剤 ２Ｅ４ＭＺ（四国化成（株）製、商品名） ………0.06重量部 ・フィラー 水酸化アルミニウム ハイジライトＨ−４２Ｍ（昭和軽金属（株）製） ………１６重量部 酸化ケイ素 エアロジル＃２００（日本エアロジル（株）製） ……… ３重量部 （５）接着剤表面を化学粗化するために、ＣｒＯ₃ ６０
ｇ／ｌ、硼フッ化水素酸８００ｍｌ／ｌの水溶液を用
い、５０℃、２．５分間浸漬して粗化後、ＮａＨＳＯ₃
３０ｇ／ｌ、Ｈ₂ＳＯ₄５ｍｌ／ｌの水溶液に常温で１０
分間浸漬中和したのち水洗する。 （６）塩化パラジウムを含む無電解めっき用触媒液であ
るＨＳ−２０２Ｂ（日立化成工業（株）製、商品名）に
常温で１０分間浸漬し、水洗し、無電解銅めっき液であ
るＣＵＳＴ２０１（日立化成工業（株）製）に、常温で
２５分間浸漬し、水洗し、硫酸銅の電解めっきを行っ
て、厚さ２０μｍの導体層を形成する。そして次に、め
っき導体の不要な箇所をエッチング除去するために、エ
ッチングレジストを形成し、エッチングし、その後エッ
チングレジストを除去して第２の回路を形成する。 （７）亜塩素酸ナトリウム５０ｇ／ｌ、ＮａＯＨ２０ｇ
／ｌ、リン酸３ナトリウム１０ｇ／ｌの水溶液に、８５
℃で２分間浸漬し、水洗したのち、８０℃、２０分間乾
燥して、第２の回路表面に凹凸を形成する。 （８）上記（２）から（６）の工程を繰り返して多層配
線板を作成した。

【００２２】実施例２ （１）３５μｍの両面粗化銅箔を両面に貼り合わせた銅
張りガラス布エポキシ樹脂積層板であるＭＣＬ−Ｅ−６
７（日立化成工業（株）製、商品名）を用い、不要な箇
所の銅箔をエッチング除去して第１の回路を形成する。 （２）この表面に下記組成の感光性樹脂を離型フィルム
に塗布し、１２０℃で８分間乾燥してドライフィルム化
したものを１２０℃、４０ｐｓｉ、送り速度０．３ｍ／
分の条件でラミネートする。 ・エポキシ樹脂 ＵＶＲ−６５１０（ユニオンカーバイド社製、商品名） ………５０重量部 ＤＥＮ−４３８（ダウケミカル社製、商品名） ………１２重量部 ・エポキシ化ポリブタジエン Ｒ−４５ＥＰＴ（出光石油（株）製、商品名） ……… ８重量部 ・ＮＢＲ Ｎ−１０７２（日本ゼオン（株）製、商品名） ………２０重量部 ・フェノール樹脂 Ｈ−２４００（日立化成工業（株）製、商品名） ………１０重量部 ・光開始剤 ＵＶＩ−６９７０（ユニオンカーバイド社製、商品名） ……… ２重量部 ・流動調整剤 エアロジル２００（日本エアロジル（株）製、商品名） ……… 1.3重量部 （３）バイアホールとなる部分に遮蔽部を形成したフォ
トマスクを介して露光し、露光しなかった部分を下記の
組成の酸化性の水溶液を用い、下記の条件で除去する。 ・ＫＭｎＯ₄ ４０ｇ／ｌ ・ＮａＯＨ ２６ｇ／ｌ ・液温 ５０℃ ・スプレー圧 １．６kgf/cm² ・処理時間 ４分 （４）実施例１の（３）から（６）までと同様の処理を
行って多層配線板を作成した。

【００２３】実施例３ （１）実施例１の（１）から（３）までと同様の処理を
行う。 （２）カーテンコート法で下記組成の光硬化型接着剤を
塗布し、１２０℃で８分乾燥したのち、水銀灯で２Ｊ／
ｃｍ² の紫外線を照射する。 ・エポキシ樹脂 ＵＶＲ−６５４０（ユニオンカーバイド社製、商品名） …… ６０重量部 ・エポキシ化ポリブタジエン Ｒ−４５ＥＰＴ（出光石油化学（株）製、商品名） …… １０重量部 ・ＮＢＲ ＰＮＲ−１Ｈ（日本合成ゴム（株）製、商品名） …… ２５重量部 ・フェノール樹脂 Ｈ−２４００（日立化成工業（株）製、商品名） …… ５重量部 ．光開始剤 ＵＶＩ−６９７０（ユニオンカーバイド社製、商品名） ……１．９重量部 ・フィラー（ケイ酸ジルコニウム） ミクロパックス２０Ａ（白水化学工業（株）製、商品名）…… ３８重量部 （３）実施例１の（５）から（６）までと同様の処理を
行って多層配線板を作成した。

【００２４】比較例１実施例１の（４）工程を除いて多
層配線板を作製した。

【００２５】比較例２実施例３の（２）工程を除いて多
層配線板を作製した。

【００２６】これらの配線板の特性を表１に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の方法に
よって、多層配線板の銅箔の接着性に優れ、微細配線パ
ターンを安定に形成する配線板の製造法を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｊ）は、本発明の一実施例を説明す
るための各工程における断面図である。

【符号の説明】 １．絶縁基板 ２．第１の回路 ３．第１の感光性樹脂層 ４．フォトマスク ５．紫外線 ６．バイアホール ７，７′．接着剤層 ８，８′．めっき
導体 ９．第２の回路 １０．第２の感光性
樹脂層 １１．第３の回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】以下に示す工程よりなることを特徴とする
   配線板の製造法。 Ａ．絶縁基板表面に、第１の回路を形成する工程 Ｂ．前記第１の回路を形成した絶縁基板の表面に、第１
   の感光性樹脂層を形成する工程 Ｃ．前記第１の感光性樹脂層のバイアホールとなる箇所
   を除いて、フォトマスクを介して露光し、露光しなかっ
   た箇所を選択的に除去する工程 Ｄ．前記第１の感光性樹脂層の表面に、カーテンコート
   法によって接着剤層を形成する工程 Ｅ．前記接着剤層表面を、化学粗化する工程 Ｆ．化学粗化した前記接着剤層の表面に、第２の回路を
   形成する工程
2. 【請求項２】以下に示す工程よりなることを特徴とする
   配線板の製造法。 Ａ．絶縁基板表面に、第１の回路を形成する工程 Ｂ．前記第１の回路を形成した絶縁基板の表面に、第１
   の感光性樹脂層を形成する工程 Ｃ．前記第１の感光性樹脂層のバイアホールとなる箇所
   を除いて、フォトマスクを介して露光し、露光しなかっ
   た箇所を選択的に除去する工程 Ｄ．前記第１の感光性樹脂層の表面に、カーテンコート
   法によって接着剤層を形成する工程 Ｅ．前記接着剤層表面を、化学粗化する工程 Ｆ．化学粗化した前記接着剤層の表面に、第２の回路を
   形成する工程 Ｇ．前記工程Ｂ〜Ｆを、必要な回路層数に応じて繰り返
   す工程
3. 【請求項３】露光しなかった箇所を選択的に除去するた
   めに、酸化性の水溶液を用い、その後に中和することを
   特徴とする請求項１または２に記載の配線板の製造法。
4. 【請求項４】感光性樹脂層表面にカーテンコート法によ
   って形成する接着剤層が、光硬化型であることを特徴と
   する請求項１〜３のうちいずれかに記載の配線板の製造
   法。