JPH06260760A - ビルドアップ多層プリント回路板の製造方法 - Google Patents

ビルドアップ多層プリント回路板の製造方法

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JPH06260760A
JPH06260760A JP5066161A JP6616193A JPH06260760A JP H06260760 A JPH06260760 A JP H06260760A JP 5066161 A JP5066161 A JP 5066161A JP 6616193 A JP6616193 A JP 6616193A JP H06260760 A JPH06260760 A JP H06260760A
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copper
layer
copper foil
resin
resin composition
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JP5066161A
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Yoichi Haruta
要一 春田
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Toagosei Co Ltd
Original Assignee
Toagosei Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明は、熱ロールによる加熱加圧時の流動
性の異なる2層を銅はくに形成した銅張絶縁シートを、
内層用パネルに積層し、表面銅はくを選択エッチング
し、更に別の銅張絶縁シートをその上に積層し、選択エ
ッチングを行うという工程を繰り返すことによる多層プ
リント回路板の製造方法である。 【効果】 物理特性、電気特性、信頼性に優れたインタ
ースティシャルバイアホールを有する多層プリント回路
板を、熱ロールにより連続的に製造することが可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高密度実装に適したプリ
ント回路板の量産性の高い製造方法に関するものであ
る。特に物理特性、電気特性等の優れたバイアホールを
有するビルドアップ多層プリント回路板を容易に製造す
る方法を提供するものである。
【0002】
【従来の技術】電子機器の小型化、多機能化に伴って、
現在プリント回路板はより高密度化の方向に進んでい
る。例えば、導体回路の細線化、高多層化、スルーバイ
アホール(以下「スルーホール」と称することもあ
る。)、ブラインドバイアホ−ル、バリ−ドバイアホ−
ル等のインタ−スティシャルバイアホ−ル(以下「IV
H」と称する。)を含むバイアホ−ルの小径化、多層
化、薄型化、小型チップ部品の表面実装による高密度実
装等がある。
【0003】従来のブラインドバイアホールを有する多
層プリント回路板の製造方法を説明するために、各工程
の概略断面を図1から図7に示す。図1に示すように、
エッチング法で銅配線パターン6を予め形成した内層用
パネル7を複数枚用意し、外層用の銅はく1と内層用パ
ネル7の間および内層用パネル同士の間に例えばエポキ
シガラスプリプレグ5を1ないしは2枚重ねてレイアッ
プし、160〜180℃の温度で60〜120分間、プ
レス圧15〜50kg/cm2 で熱プレスすることによ
り、図2に示す内層する銅配線パターンとバリードバイ
アホール22を有する銅張積層板パネルが得られる。精
度が要求される場合は真空熱プレスを使用することもあ
る。
【0004】次に、所定の位置にドリルマシンで順次穴
加工を施し、従来のスルーホール8を設けると図3のよ
うになる。引き続きブラインドバイアホール用穴20お
よび23をドリル加工で形成すると図4のようになる。
【0005】以下、従来の無電解銅めっき、電解銅めっ
きを施し、めっきスルーホール24を形成すると図5の
ようになり、エッチングレジスト12を形成した(図
6)後、続いてエッチングし、最終的にはエッチングレ
ジストの膜はぎを行うと図7のようになり、バリードバ
イアホールおよびブラインドバイアホールを有する多層
プリント回路板が得られる。
【0006】従来の多層プリント回路板の製造方法で
は、一般的には上述のように熱プレスまたは真空熱プレ
ス等を使用するため、熱プレスの準備として内層用パネ
ル、0.05〜0.2mm厚のプリプレグ1〜2枚と銅
はく、離型フィルムおよび鏡面プレス板等をレイアップ
し、それを熱プレスまたは真空熱プレスで熱圧着し、そ
の後取り出して解体する作業等が必要である。この製造
方法は通常バッチ生産であり、工数が大きく煩雑であ
る。バッチ作業を自動化すると生産性が上がるが、この
ための装置は高額となり、更に大量に熱圧着できる大型
の熱プレスを必要とする等の問題があった。また、薄型
多層プリント回路板を製造するためには薄いプリプレグ
を必要とするが、そのために使用するガラス繊維はより
細かいものを織布されたものであり、その製造には高度
な技術と高価な高精度製造装置を必要とするため、プリ
プレグ材料コストがアップするという問題があった。
【0007】更に、上述のようにドリルでブラインドバ
イアホールを形成するには、通常のスルーホールのよう
にパネルを複数枚重ねて空けることはできず、一穴づつ
空ける必要があり、このため穴加工に非常に時間を要
し、生産効率が悪いという欠点があった。また、ドリル
穴加工においてはドリル先端の深さを制御するために、
ドリル穿孔方向、一般的にはZ軸方向の移動距離と内層
用パネル表面の銅配線パターンの深さを合致させる必要
がある。しかしながら前述のとおり0.1〜0.5mm
程度の小径を空けるドリルは芯ぶれが大きく、また銅配
線パターンのZ軸方向の位置のばらつき等があり、精度
よくコントロールすることは難しく、ドリル加工が浅い
と下部の銅配線パターンまで達せず、後工程のめっきで
接続されずにブラインドバイアホール不良の原因とな
り、逆にドリル加工が深すぎると更にその下の銅配線パ
ターンと接触し、ショート不良となっていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、物理特
性および電気特性に優れ、品質が安定し、しかも量産性
に優れたIVHを有する多層プリント回路板の製造方法
は現在のところ提供されていないのである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、アルカリ水溶
液に可溶で熱ロールによる加熱加圧時の流動性が小さい
第1の樹脂組成物の層を銅はくの粗面化面に形成し、該
層の上にアルカリ水溶液に可溶で熱ロールによる加熱加
圧時の流動性が大きい第2の樹脂組成物の層を形成して
なる銅張絶縁シートの樹脂側を、片面または両面に導体
回路パターンを有するプリント回路板の片面または両面
に熱ロールでラミネートする工程;ラミネートした前記
銅張絶縁シートの表面銅はくを選択エッチングする工
程;選択エッチング後の前記表面銅はく上に、別の前記
銅張絶縁シートの樹脂側を熱ロールによりラミネート
し、その表面銅はくを選択エッチングする工程を繰り返
すことにより、導体回路パターンが形成された銅張絶縁
シートをプリント回路板上に順次ビルドアップして、多
層の導体回路パターンと絶縁層を有する積層体を形成す
る工程;最外層にラミネートされた銅張絶縁シートの表
面銅はくにエッチングレジストを形成し、エッチングに
よりブラインドバイアホールの位置の銅はくを除去する
工程;露出した樹脂組成物の層をアルカリ水溶液で溶解
して、必要な層の導体回路パターンを露出させる工程;
樹脂組成物を硬化させる工程;前記露出させた導体回路
パターンと表面銅はくとを導電物質により電気的に導通
させる工程よりなることを特徴とするビルドアップ多層
プリント回路板の製造方法である。
【0010】また本発明は、上記ビルドアップ多層プリ
ント回路板の製造方法において用いる銅張絶縁シート
が、外層から内層になる程アルカリ溶解性が大きい樹脂
組成物を用いた銅張絶縁シートであることを特徴とする
ものである。外層から内層になるに従い、アルカリ溶解
性が大きい樹脂組成物の銅張絶縁シートを順次ラミネー
トすることにより、バイアホールを精度良く加工するこ
とができる。なぜならば、バイアホールを形成するに当
たり最外層から内層の銅はくパターンまで樹脂組成物を
溶解する際に、表面銅はくの下の樹脂組成物はアルカリ
溶解時間が長くなると、表面に近い樹脂組成物ほど溶解
が大きくなり、結果としてアンダーカットが発生する。
これに対し内層になるに従い、樹脂組成物のアルカリ溶
解性を大きくなるようにすれば上記アンダーカットは押
さえられる。
【0011】更に、本発明のビルドアップ多層プリント
回路板の製造方法において用いる銅張絶縁シートが、外
層から内層になるに従い、低い温度でアルカリ溶解する
樹脂組成物の銅張絶縁シートを順次ラミネートすること
により、同じく精度の高いバイアホールを形成すること
ができる。最外層から目的とする内層された導体回路パ
ターンまでの樹脂組成物の層の最適アルカリ溶解温度が
順次低くなるように、異なる樹脂組成物の銅張絶縁シー
トをラミネート形成しておき、低い温度でアルカリ溶解
すると、外層に近い樹脂組成物ほど、アルカリ溶解し難
くなるのでアンダーカットを抑制することができる。
【0012】ここで、加熱時の流動性が大きいとは、表
面に導体回路パターンを有する内層用のプリント回路板
や直前にラミネートした銅張絶縁シート(以下「内層用
パネル等」と称する。)に、銅張絶縁シートを重ね、熱
ロールにより加熱加圧して全体を積層する工程、即ち概
ね60〜100℃でエアー圧1〜5kg/cm2 の範囲
において、樹脂組成物が溶融して積層板等の導体回路パ
ターン内に容易に流れ出し、パターンの凹部を埋めるこ
とができることを指す。
【0013】上記銅張絶縁シートの第1の樹脂組成物の
層の厚さは好ましくは30〜70μmであり、より好ま
しくは40〜60μmである。第1の樹脂組成物の層は
得られる多層プリント回路板の導体間の層間絶縁層とす
るため、厚さが薄いと絶縁抵抗、耐電圧等の電気特性お
よびはんだ耐熱性、引きはがし強さ等の物理特性が得ら
れず、厚すぎると銅張絶縁シート作成時の樹脂組成物の
塗布工程において溶剤を除去することが困難となり、樹
脂中にピンホール、気泡等が発生し易くなり、耐湿時の
層間絶縁性を阻害する場合がある。また絶縁層が厚くな
ると材料コストが高くなると共に塗布乾燥に時間を要す
ることになり生産性も悪くなる。
【0014】上記銅張絶縁シートの第2の樹組成物の層
の厚さは、積層する導体回路パターンを有する積層板の
表面に形成された導体層の厚さおよび面積によって最適
値を決定すべきであるが、本発明者等の実験経験から1
0〜70μmでほぼ殆どの積層板の導体回路パターンに
対応できることが分かった。一般的に銅はくを導体回路
パターンとする場合、18μm、35μm、70μm等
の厚さのものが使用されるが、18μmの場合は第2の
樹脂組成物の層の厚さはおよそ10〜20μm、35μ
m銅はくの場合は20〜40μm、70μmの場合は5
0〜70μmあれば、導体回路パターン間に樹脂をほぼ
完全に埋めることができ、また、0.1〜0.6mmφ
のバイアホールを完全に埋めるように樹脂を流入させる
ことができる。
【0015】導体回路パターンが積層板の基板中に埋め
込まれた表面がフラットになっている平滑回路でも熱ロ
ール時に気泡を巻き込まないようにするためには、最低
でも10μmの厚さを設けた方が好ましい。バリードバ
イアホール形成のために積層板のスルーホールを樹脂で
完全に埋めるには、穴の総容積分の樹脂組成物を余分に
樹脂層に塗布しておく必要がある。
【0016】本発明で使用する銅張絶縁シートの第1お
よび第2の樹脂組成物の層は、アルカリ水溶液に可溶な
ベースレジン(以下単に「ベースレジン」と称する。)
からなり、その種類および目的に応じて、接着性補強剤
(架橋剤)、活性エネルギー線硬化反応開始剤、活性エ
ネルギー線硬化反応促進剤および硬化剤から選ばれる必
要な成分を配合して得られる。更に着色顔料、耐湿顔
料、消泡剤、レベリング剤、チクソ性付与剤、重合禁止
剤または沈降防止剤等を適宜添加しても良い。
【0017】ベースレジンとしては、カルボキシル基、
フェノール性水酸基等のアルカリ溶解性の基を含有する
感光性のない樹脂、或いはカルボキシル基またはフェノ
ール性水酸基等のアルカリ溶解性の基と、アクリロイル
基またはメタクリロイル基(以下「(メタ)アクリロイ
ル基」と称する。)、内部オレフィン、アジド基、ケイ
ヒ酸エステル残基等の光重合或いは光二量化する感光性
基とを含有する感光性のある樹脂が使用できる。
【0018】感光性のない樹脂としては、例えばアク
リル酸またはメタクリル酸(以下「(メタ)アクリル
酸」と称する。)、と(メタ)アクリル酸エステル、ス
チレン等のビニルモノマーとの共重合体、スチレンと
無水マレイン酸との共重合体にアルコールを付加したハ
ーフエステル(ATOCHEM社のSMA1440,S
MA17352,SMA2625,SMA3840やM
ONSANTO社のSCRIPSET540,SCRI
PSET550等)、スチレンとp−ヒドロキシフェ
ニルマレイミドとの共重合体、ポリビニルフェノール
(丸善石油化学(株)製マルカリンカーM,マルカリン
カーMB等)またはポリビニルフェノールとメチルメタ
クレート、ヒドロキシエチルメタクレート、スチレン、
フェニルマレイミド等との共重合体、ノボラック型フ
ェノール樹脂、ノボラック型クレゾール樹脂、アルコ
ール性水酸基含有ポリマーと酸無水物の開環付加物等が
使用できる。上記樹脂に多官能性モノマーを添加する
と、感光性を持たせることができる。
【0019】ベースレジンとしては、感光性を有する樹
脂が好ましく、中でもその感光性基の濃度が0.1〜1
0.0meq/gの範囲が好ましく、更に好ましくは
0.3〜8.0meq/g、特に好ましくは0.5〜
5.0meq/gである。感光性基の濃度が小さすぎる
と光硬化性が悪くなり、大きすぎると保存安定性が悪く
なる。
【0020】感光性を有する樹脂としては、例えばエ
ポキシアクリレートおよび/またはメタクリレート(以
下「アクリレートおよび/またはメタクリレート」を
「(メタ)アクリレート」と称する。)と酸無水物の開
環付加物、スチレンと無水マレイン酸との共重合体に
不飽和アルコールを付加したハーフエステル、(メ
タ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸エステルまたはス
チレン等のビニルモノマーの共重合体、スチレンと無水
マレイン酸の共重合体にアルコールを付加したハーフエ
ステル、スチレンとp−ヒドロキシフェニルマレイミド
の共重合体、ポリビニルフェノールまたはその共重合
体、ノボラック型フェノール樹脂、ノボラック型クレゾ
ール樹脂、アルコール性水酸基含有ポリマーと酸無水物
の開環付加物等の各種ポリマーと、グリシジル(メタ)
アクリレート等のグリシジル基含有不飽和化合物との開
環付加物(以下「ポリマーとグリシジル基含有不飽和化
合物との開環付加物」と総称する。)、スチレンとp
−ヒドロキシフェニルマレイミドの共重合体、ポリビニ
ルフェノールまたはその共重合体、ノボラック型フェノ
ール樹脂、ノボラック型クレゾール樹脂等のフェノール
性水酸基含有ポリマー中の水酸基の一部に、(メタ)ア
クリル酸クロライド、ケイヒ酸クロライド等の感光性基
含有酸クロライドを縮合反応させたもの、アルコール
性水酸基含有ポリマーの水酸基の一部に、(メタ)アク
リル酸クロライド、ケイヒ酸クロライド等の感光性基含
有酸クロライドを縮合させ、残りの水酸基に酸無水物を
開環付加させたもの、アルコール性水酸基含有ポリマ
ーの水酸基の一部にイソシアネート基含有(メタ)アク
リレートを付加させ、残りの水酸基に酸無水物を開環付
加させたもの、スチレンとp−ヒドロキシフェニルマ
レイミドとの共重合体、ポリビニルフェノールまたはそ
の共重合体、ノボラック型フェノール樹脂、ノボラック
型クレゾール樹脂等のフェノール性水酸基含有ポリマー
中の水酸基の一部に、イソシアネート基含有(メタ)ア
クリレートを付加させたもの、エポキシ(メタ)アク
リレートの水酸基の一部に、イソシアネート基含有(メ
タ)アクリレートを付加させ、残りの水酸基の全部また
は一部に酸無水物を開環付加したもの等が挙げられる。
【0021】これらの製法は例えば以下のようなもので
ある。スチレンと無水マレイン酸との共重合体に不飽和
アルコールを付加したハーフエステルは、スチレンおよ
び無水マレイン酸の共重合体に、ヒドロキシエチル(メ
タ)アクリレート等の不飽和アルコールを付加反応させ
て得ることができる。
【0022】ポリマーとグリシジル基含有不飽和化合物
との開環付加物は、溶剤(例えばジグライム等のエーテ
ル類、エチルカルビトールアセテート、エチルセロソル
ブアセテート、イソプロピルアセテート等のエステル
類、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン
類)に、前述の各種ポリマーを溶解し、グリシジル(メ
タ)アクリレートをそのまま或いは溶剤で希釈して滴下
しながら反応させて得られる。
【0023】この際、ヒドロキノン、ヒドロキノンモノ
メチルエーテル、フェノチアジン等のラジカル重合禁止
剤を、好ましくは10〜10,000ppm、更に好ま
しくは30〜5,000ppm、特に好ましくは50〜
2,000ppmの範囲で添加し、反応温度を好ましく
は室温〜170℃、更に好ましくは40〜150℃、特
に好ましくは60〜130℃の範囲で行う。また、触媒
としてテトラブチルアンモニウムブロマイド、トリメチ
ルベンジルアンモニウムクロライド等の四級アンモニウ
ム塩、トリエチルアミン等の三級アミン等を添加するこ
とが好ましい。ポリマー中のカルボキシル基、フェノー
ル性水酸基等のアルカリ溶解性基にグリシジル(メタ)
アクリレートのエポキシ基を開環付加させる際に、アル
カリ溶解性基の一部を残して適切な酸価になるようにす
ればそのまま使用できる。酸価が小さくなりすぎてアル
カリ溶解性が低下した場合は、上記反応で生成した二級
水酸基に酸無水物を開環付加することにより酸価を上げ
ることができる。
【0024】スチレンとp−ヒドロキシフェニルマレイ
ミドの共重合体、ポリビニルフェノールまたはその共重
合体、ノボラック型フェノール樹脂、ノボラック型クレ
ゾール樹脂等のフェノール性水酸基含有ポリマー中の水
酸基の一部と、(メタ)アクリル酸クロライド、ケイヒ
酸クロライド等の感光性基含有酸クロライドを縮合反応
させたものの合成は次のとおりである。溶剤(塩化メチ
レン、クロロホルム、トルエン等水に混和しない溶剤、
またはアセトン、ジグライム、エチルカルビトールアセ
テート等水に混和する溶剤)にフェノール性水酸基含有
ポリマーを溶解し、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化カルシウムまたはトリエチルアミン等の塩基
性化合物、感光性基含有酸クロライドを添加し、反応温
度を通常0〜100℃(好ましくは0〜50℃、更に好
ましくは0〜30℃)の範囲で反応させて得られる。触
媒として四級アンモニウム塩、三級アミン、リン酸エス
テル、亜リン酸エステル等を使用してもよい。また水に
混和しない溶剤を使用し、無機の塩基を使用する時に
は、系に水を添加することによって反応が速く終了する
こともある。
【0025】精製は、水を混和しない溶剤を使用した場
合には、反応液を酸性水溶液で洗浄した後、水による洗
浄を繰り返し、脱水、ろ過する。更にろ過後のものを脱
溶剤するか、必要があれば再沈精製を行う。水と混和す
る溶剤を使用した場合は反応液を適切な量の水と混和
し、製品を固体として析出させる。水による洗浄を繰り
返した後、乾燥させる。ポリマー中のアルカリ溶解性基
であるフェノール性水酸基と酸クロライド基を縮合させ
る際には、アルカリ溶解性基の一部を残して適切な酸価
になるようにする。
【0026】アルコール性水酸基含有ポリマーの水酸基
の一部にイソシアネート基含有(メタ)アクリレートを
付加させ、残りの水酸基に酸無水物を開環付加させたも
のは、ジイソシアネート(イソホロンジイソシアネート
のように2個のイソシアネート基の反応性が異なる化合
物が望ましい)の一方のイソシアネート基に、ヒドロキ
シエチル(メタ)アクリレート等の水酸性基含有(メ
タ)アクリレートを付加させることによって合成され
る。標準的な条件はジブチルスズジラウレート等の錫化
合物を触媒として使用し、60〜80℃程度で反応させ
る。
【0027】エポキシ(メタ)アクリレートと酸無水物
の開環付加物の合成で使用するエポキシ樹脂は、フェノ
ールノボラック型またはクレゾールノボラック型、ポリ
ビニルフェノール骨格等のエポキシ樹脂で、分子量は
1,000以上が好ましく、更に好ましくは3,000
以上、特に好ましくは4,000以上である。分子量が
小さいと架橋密度が上がらず、耐熱性が悪くなる。
【0028】エポキシ(メタ)アクリレートと酸無水物
の開環付加物の合成で使用する(メタ)アクリル酸の仕
込み量は、エポキシ基の0.98〜1.10当量が好ま
しく、更に好ましくは1.00〜1.07で、特に好ま
しくは1.01〜1.04である。(メタ)アクリル酸
の仕込量が少ないとエポキシ基が残存して保存安定性が
悪くなり、極端な場合は酸無水物変成の際にゲル化す
る。逆に多すぎると(メタ)アクリル酸が残存して臭気
が発生したり、耐熱性の低下の原因となる。
【0029】エポキシ(メタ)アクリレートと酸無水物
の開環付加においては、ラジカル重合禁止剤として、ヒ
ドロキノンを30〜300ppm添加することが効果的
である。フェノチアジンは500ppm程度添加すれば
合成が可能であるが、ヒドロキノンと比較するとやや保
存安定性が悪い。
【0030】エポキシ(メタ)アクリレートと酸無水物
の開環付加においては、触媒としてテトラブチルアンモ
ニウムブロマイド等の四級アンモニウム塩を0.1〜
5.0%、好ましくは0.3〜2.0%添加することが
効果的である。触媒の添加が少ないと反応が遅く、多す
ぎると反応生成物中に残存して絶縁性等が悪くなる。
【0031】エポキシ(メタ)アクリレートと酸無水物
の開環付加物の合成で使用する酸無水物としては、無水
コハク酸、テトラヒドロ無水フタル酸、無水トリメリッ
ト酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸等がアルカリ溶
解性が良好で、かつ炭酸ナトリウムで溶解できるので好
ましい。無水フタル酸、無水イタコン酸、無水マレイン
酸等は炭酸ナトリウムでの溶解は困難であるが、水酸化
ナトリウムを使用すれば溶解できる。酸無水物は反応前
のエポキシ基の0.2〜0.95当量の範囲で使用する
ことが好ましい。0.2当量未満ではアルカリ水溶液に
溶解し難くなり、0.95当量を超えると未反応の酸無
水物が残るため、耐熱性・電気特性等組成物の物性が悪
くなりいずれも好ましくない。
【0032】エポキシ(メタ)アクリレートと酸無水物
の開環付加物の合成で使用する溶剤は原料や反応生成物
が充分溶解させることができ、沸点が反応温度以上で、
水酸基を持っていないものが使用可能である。ブチルセ
ロソルブ等のように水酸基をもつ溶剤は酸無水物と反応
して、耐熱性等を低下させる副生成物を与える場合があ
るので好ましくない。好ましい溶剤としてはジグライム
等のエーテル類、エチルカルビトールアセテート、エチ
ルセロソルブアセテート、イソプロピルアセテート等の
エステル類、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等
のケトン類が挙げられる。芳香族炭化水素等を反応生成
物の溶解性を阻害しない程度に併用しても良い。
【0033】エポキシ(メタ)アクリレートと酸無水物
の開環付加物の合成では、反応温度を好ましくは60〜
160℃、更に好ましくは70〜140℃、特に好まし
くは80〜120℃で行う。反応温度が低すぎると反応
が遅く、高すぎるとゲル化したり、反応生成物の保存安
定性が悪くなる。反応液の酸価を経時的に分析し、ほぼ
ゼロになったら(メタ)アクリレート化の反応を終了す
る。反応温度や触媒濃度により反応時間は大きく異なる
が通常4〜30時間である。また、酸無水物変性反応は
通常1〜8時間で行うことができる。
【0034】エポキシ(メタ)アクリレートと酸無水物
の開環付加物の合成は、上述のように二段の反応からな
り、前段の反応ではエポキシ樹脂のエポキシ基と(メ
タ)アクリル酸のカルボキシル基との反応で両者がエス
テル結合により結ばれ、同時に二級の水酸基が生成す
る。この反応は発熱を伴う。後段の反応は先に生成した
二級水酸基と酸無水物との反応により、両者がエステル
結合し、同時にカルボキル基が生成する。この反応は若
干の発熱を伴う。
【0035】上述のようにアルカリ水溶液に溶解するベ
ースレジンとしては多くのものが使用でき、それらを併
用することもできるが、耐熱性や電気特性が優れている
ことから、第1の樹脂組成物のベースレジンとしては、
ポリマーとグリシジル基含有不飽和化合物との開環付加
物が、第2の樹脂組成物のベースレジンとしては、エポ
キシ(メタ)アクリレートと酸無水物の開環付加物また
はポリマーとグリシジル基含有不飽和化合物との開環付
加物が好ましいものである。よく知られているようにこ
れらは電子線および紫外線等の活性エネルギー線、或い
は加熱等の手段によって容易に硬化させることができ
る。
【0036】ベースレジンは、その分子量(ゲルパーミ
ュエーションクロマトグラフによるスチレン換算重量平
均分子量)が1,000〜200,000の範囲のもの
が好ましく、更に好ましくは2,000〜100,00
0、特に好ましくは5,000〜80,000である。
分子量が小さすぎると耐熱性、耐水性等が悪くなり、ま
た流動性が大きくなり過ぎる。分子量が大きくなりすぎ
るとアルカリ溶解性が悪くなる。
【0037】ベースレジンは、その酸価が0.2〜1
0.0meq/gの範囲が好ましく、更に好ましくは
0.4〜5.0meq/gで、特に好ましくは0.6〜
3.0meq/gである。酸価が小さすぎるとアルカリ
溶解性が悪くなり、大きすぎると耐水性等が悪くなる。
【0038】本発明における銅張絶縁シートに使用する
第1の樹脂組成物の好ましい例としては、アルカリ溶解
性ベースレジンとして前述のポリマーとグリシジル基含
有不飽和化合物との開環付加物で、分子量30,000
〜80,000、酸価が0.6〜2.5meq/gのも
のを選択し、必要により接着性補強剤(架橋剤)、活性
エネルギー線硬化反応開始剤・増感剤、硬化剤としてパ
ーオキサイド等を添加したものが挙げられる。
【0039】また本発明における銅張絶縁シートに使用
する第2の樹脂組成物の好ましい例としては、アルカリ
水溶液に可溶なベースレジンとして前述のエポキシ(メ
タ)アクリレートと酸無水物の開環付加物またはポリマ
ーとグリシジル基含有不飽和化合物との開環付加物で、
分子量3,000〜50,000、酸価が0.6〜3.
0meq/gのものを選択し、必要によりこれに接着性
補強剤(架橋剤)、活性エネルギー線硬化反応開始剤・
増感剤、硬化剤としてパーオキサイド等を調合したもの
が挙げられる。
【0040】第2の樹脂組成物は、ベースレジン、その
分子量の大きさ、酸価、接着性補強剤(架橋剤)の添加
量を変えて、第1の樹脂組成物よりもアルカリ溶解性を
大きく、好ましくは2倍以上になるよう調製することが
好ましい。架橋剤として、硬化前には流動性の大きいも
のを添加すると、得られる樹脂組成物のアルカリ浸透性
は良くなるから、加熱時の流動性を高めると同時にアル
カリ溶解性を高めることもできる。
【0041】前述のとおりベースレジンの分子量の大き
さ、酸価、ガラス転移温度、接着性補強剤・架橋剤の添
加量を変えて、樹脂組成物のアルカリ溶解性を調整する
ことにより、アルカリ溶解性時間の長いものから短いも
のまで各種の樹脂組成物が得られるが、本発明のビルド
アップ多層プリント回路板の製造方法では、用いる銅張
絶縁シートとして、例えば、酸価の低いベースレジンを
外側の銅張絶縁シートの樹脂組成物に使用し、内層にな
ればなるほど銅張絶縁シートの樹脂組成物のベースレジ
ンの酸価の高いものを使用すれば、内層の樹脂組成物溶
解時にも外側の樹脂組成物は溶解が少なくなり、銅はく
の下の樹脂のアンダーカットが小さく押さえることがで
きる。
【0042】アルカリ水溶液の温度を変えて樹脂組成物
のアルカリ溶解性を制御する方法として例えば、分子量
の大きな樹脂組成物を使用した銅張絶縁シートを外側に
し、内層になるに従い分子量の小さい樹脂組成物を使用
した銅張絶縁シートをラミネートする方法がある。これ
によると内側の銅張絶縁シートになる程、その樹脂組成
物の溶解時間は短くなる。通常温度が低くなればアルカ
リ溶解時間は長くなるので、作業上差し障りの無いアル
カリ溶解時間までアルカリ溶解温度を下げることによ
り、外側の樹脂のアンダーカットを抑制することができ
る。
【0043】アルカリ溶解温度を制御する他の方法はベ
ースレジンのガラス転移温度(以下「Tg点」と称す
る。)の高いものを外層の銅張絶縁シートの樹脂組成物
に使用し、内層になるに従い、Tg点の低いベースレジ
ンを使用してもよい。Tg点が高いと樹脂が硬いためア
ルカリ水溶液の浸透性が悪く、アルカリ溶解温度を高く
する必要があるが、Tg点が低いと低い温度でもアルカ
リ水溶液の浸透性が良くなり、アルカリ溶解温度を下げ
ることができる。
【0044】本発明で使用する樹脂組成物には、接着性
補強剤または架橋剤として、光反応性化合物および/ま
たは熱硬化性樹脂を添加でき、その量はベースレジン固
形分100重量部に対して40〜250重量部が好まし
い。光反応性化合物としてはポリエーテル系、ポリエス
テル系、不飽和ポリエステル系、ウレタン系、エポキシ
系、ポリエステル/ウレタン系、ポリアセタール系、ポ
リブタジエン系等が使用できる。その例としては、2−
エチルヘキシルアクリレート、2−ヒドロキシエチルア
クリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2
官能性オリゴマーとしてウレタンアクリレート、1,3
−ブタンジオールジアクリレート、1,4−ブタンジオ
ールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアク
リレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ネオ
ペンチルグリコールジアクリレート、ポリエチレングリ
コール400ジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸エ
ステルネオペンチルグリコールジアクリレート、トリメ
チロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリト
ールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ
アクリレート、トリアリルイソシアヌレート等、または
これらの付加物ないし縮合物が挙げられる。熱硬化性樹
脂としてはアクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、アルキド樹
脂、ポリ塩化ビニル樹脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂、
酢酸ビニル樹脂およびポリビニルアルコール等が挙げら
れる。
【0045】上記の接着性補強剤としてはウレタンアク
リレートが好ましい。ウレタンアクリレートは、表面銅
はくと樹脂層との密着性を高める作用を特に有し、該ア
クリレートとしては、無黄変・中硬質タイプのものが好
ましく、東亞合成化学工業(株)製アロニックスM−1
100、アロニックスM−1600、アロニックスM−
1700等が挙げられる。上記ウレタンアクリレートは
1種または2種以上を、ベースレジン固形分100重量
部に対して、40〜120重量部添加することが好まし
い。120重量部を超えるとアルカリ水溶液による溶解
性が悪くなり、樹脂残留物が生じ易い。導電物を形成し
て内層用導体パターンと外層の銅はくとの導通を行う際
に樹脂残留物があると十分な導通が得られなくなる。4
0重量部未満では樹脂組成物と外層の銅はく間の十分な
密着強度が得られない。
【0046】紫外線、電子線等活性エネルギー線硬化の
反応開始剤としては、ベンゾインエーテル系としてベン
ジル、ベンゾイン、ベンゾインアルキルエーテル、1−
ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン;ケタール系
としてベンジルジアルキルケタール;アセトフェノン系
として2,2’−ジアリルアセトフェノン、2−ヒドロ
キシアセトフェノン、p−t−ブチルトリクロロアセト
フェノン、p−t−ブチルジクロロアセトフェノン;ベ
ンゾフェノン系としてベンゾフェノン、4−クロルベン
ゾフェノン、4,4’−ジクロルベンゾフェノン、4,
4’−ビスジメチルアミノベンゾフェノン、o−ベンゾ
イル安息香酸メチル、3,3’−ジメチル−4−メトキ
シベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチルジフ
ェニルスルフィド、ジベンゾスベロン、ベンジメチルケ
タール;チオキサントン系としてチオキサントン、2−
クロルチオキサントン、2−アルキルチオキサントン、
2,4−ジアルキルチオキサントン、2−アルキルアン
トラキノン、2,2’−ジクロロ−4−フェノキシアセ
トン等が使用できる。その量はベースポリマー固形分1
00重量部に対して0.5〜10重量部が好ましい。
0.5重量部未満では反応が十分開始されなく、10重
量部を超えると樹脂層が脆くなる。電子線照射で使用す
る場合は反応開始剤を省いてもよい。
【0047】紫外線、電子線等活性エネルギー線硬化の
反応時の増感剤としては新日曹化工(株)製のニッソキ
ュアEPA、EMA、IAMA、EHMA、MABP、
EABP等や、日本化薬(株)製のカヤキュアEPA、
DETX、DMBI等や、Ward Blenkins
op社のQuntacure EPD、BEA、EO
B、DMB等や、大阪有機(株)製のDABA、大東化
学(株)製のPAA、DAA等が挙げられる。添加量は
ベースポリマー固形分100重量部に対して0.5〜1
0重量部が好ましい。0.5重量部未満では活性エネル
ギー線硬化の反応速度は向上せず、10重量部を超える
と反応が速くなり、シェルフライフを低下させる。電子
線照射を使用する場合は反応増感剤を省いてもよい。
【0048】硬化剤としてはパーオキサイド系が使用可
能であるが、中でも保存安定性の面からジブチルパーオ
キサイド、ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパー
オキサイド等のアルキルパーオキサイドまたはアリール
パーオキサイドが好ましい。その量はベースポリマー固
形分100重量部に対して1〜10重量部が好ましい。
1重量部未満では硬化時間が長くなり、10重量部を超
えるとシェルフライフが短くなり作業性が悪くなる。紫
外線照射、電子線照射等を行う場合には必ずしも硬化剤
を必要としないが、銅はくの接着安定性、はんだ耐熱性
等密着性を高めるためには硬化剤を添加した方が好まし
い。
【0049】本発明の銅張絶縁シートを、予め作成した
片面または両面に導体回路パターンを有する0.1〜
1.6mm厚のプリント回路板の導体回路パターンを有
する面に熱ロールでラミネートすると、導体回路パター
ン間に第2の樹脂組成物が流動し、またスルーホールが
あると熱ロールの加熱および加圧により流動性のある第
2の樹脂組成物がスルーホールへ流れ込み易くなり、ス
ルーホールを樹脂で充填することになる。これは当初、
第2の樹脂組成物の層の厚さとスルーホールの周囲の導
体回路パターンのランド面積の積による体積分のみ流入
すると予想したが、意に反して樹脂はスルーホールの反
対面にまで達することが分かった。本発明はこの現象を
バリードバイアホールの樹脂充填に利用したものであ
る。
【0050】引き続き、ラミネートした前記銅張絶縁シ
ートの表面銅はくに、エッチングレジストを形成してバ
イアホール位置の銅はくおよび不要な銅はくを除去す
る。選択エッチング後の前記表面銅はく上に、別の前記
銅張絶縁シートの樹脂側を熱ロールによりラミネート
し、その表面銅はくを選択エッチングする工程を繰り返
すことにより、導体回路パターンが形成された銅張絶縁
シートをプリント回路板上に順次ビルドアップして、多
層の導体回路パターンと絶縁層を有する積層体を形成す
る。最外層の銅張絶縁シートをラミネートした後、バイ
アホールの必要な部分の表面銅はくをエッチング除去
し、露出した樹脂組成物の層をアルカリ水溶液で溶解し
て、内層された任意の導体回路パターンを露出させる。
樹脂組成物の層を加熱または電子線等の活性エネルギー
線で硬化させ、前記アルカリ溶解した部分を介して表面
銅はくと露出させた導体回路パターンとを導電物質によ
り電気的に接続する。また、内層された複数の導体回路
パターンが露出するように加工し、樹脂組成物の層を硬
化した後、表面銅はくに導体回路パターンを形成した後
または形成する前に、これら複数の銅体回路パターン間
に導電物質を形成させ電気的に接続させることもでき
る。このようにして本発明のビルドアップ多層プリント
回路板が製造できる。
【0051】本発明のプリント回路板の製造方法におい
て、外層を形成するために銅張絶縁シートを、内層用パ
ネル等にラミネートした場合、内層用パネル等の表面の
導体回路パターン面と銅張絶縁シートの表面銅はく間の
厚さは、20〜70μmが好ましい。20μm未満では
層間の絶縁抵抗および耐電圧が確保できず、70μmを
超えると小径のバイアホールを形成する時のアルカリ溶
解によるアンダーカットが大きくなり、バイアホールの
めっきまたは導電ペーストによる十分な接続信頼性が得
られ難くなる。
【0052】熱ロールによるラミネート時の樹脂組成物
の流動性の制御は、主としてベースレジンの分子量の調
整によって行なうことができる。先に述べたように本発
明に用いられるベースレジンの好ましい分子量は1,0
00〜200,000であるが、通常30,000を超
えると加熱時の樹脂の流動性が殆どなくなり、10,0
00〜30,000は流動性がやや生じるものとなり、
10,000未満では流動性がある。しかし前述のとお
り、硬化前には流動性が大きい架橋剤を樹脂組成物に多
量に添加した場合は、ベースポリマーの分子量が大きく
とも、該樹脂組成物に加熱時の流動性を大きくさせるこ
とができる。
【0053】本発明のプリント回路板の製造方法におい
て、樹脂組成物の硬化は、主として加熱によって行なう
が、電子線のような活性エネルギー線の照射によっても
可能である。加熱の場合その温度は80〜180℃の範
囲が好ましく、より好ましくは150〜170℃であ
る。熱硬化で180℃を超えると内層される導体回路パ
ターンを有する積層板を構成する絶縁樹脂が劣化を起こ
し、80℃未満では硬化に時間がかかると共に、架橋が
不充分で絶縁抵抗が充分に出ない恐れがある。
【0054】また加熱時にバイアホール周囲の樹脂組成
物が流れ出し、流れの多い部分は樹脂組成物が下の導体
回路パターンの表面を覆うことになり、バイアホールに
めっきしても導通が得られない不良が発生する。このた
め、樹脂組成物が加熱により流れ始めた状態で紫外線照
射または電子線照射を行い、銅はくに空けたバイアホー
ルから下、或いはバイアホールに面する部分の樹脂組成
物に活性エネルギー線を当て、樹脂組成物の硬化を進行
させることにより、樹脂流れの堰を形成し、必要以上に
樹脂が流れることを防止することができる。電子線照射
の場合には180〜300kVで10〜30Mradの
条件がよく、バイアホール周辺の樹脂組成物の硬化だけ
でなく銅はくを電子線が透過することにより18〜35
μmの銅はくの下の樹脂組成物の層も硬化させることが
できる。
【0055】本発明のプリント回路板の製造方法で用い
る銅張絶縁シートを内層用または下層のプリント回路板
にラミネートする際に、樹脂組成物と内層される導体回
路パターンとの接着力を確保するために該回路パターン
表面に粗面化処理、ブラックオキサイド処理、ブラウン
オキサイド処理、レッドオキサイド処理等を施しておく
のが好ましい。また内層化される銅張絶縁シートの銅は
くについても予めこれらの処理を施しておくことが好ま
しい。
【0056】本発明のプリント回路板の製造方法におい
て、バイアホールを形成させるための樹脂組成物の層の
溶解は、有機溶剤でもできるが、アルカリ水溶液を用い
る方がバイアホールの信頼性および作業性等からも適切
である。なぜならば有機溶剤で樹脂組成物を溶解した場
合には、膨潤かつ溶解反応であり、溶解後の樹脂の境界
がスムーズでなく粗くなり、しかも境界近傍には有機溶
剤が残るという問題がある。そのため、樹脂を溶解後の
バイアホールにめっきを施す場合に、有機溶剤の残留の
影響や樹脂の境界が粗いため無電解めっきが析出しにく
くなり、めっきのピンホールの発生、めっきができたバ
イアホールにおいても残留有機溶剤が蒸発してボイド、
気泡、ふくれ等の問題が発生し、これらが層間の導体回
路間のバイアホールによる電気的および機械的接続を不
安定にし接続信頼性が得られない恐れがある。これに対
してアルカリ水溶液で樹脂組成物を溶解する場合はカル
ボキシル基やフェノール性水酸基などアルカリ溶解性の
基が反応して溶解するから溶解速度も速く、アルカリ水
溶液と接する部分から樹脂組成物が順次溶解されるから
樹脂の境界が明確になる。また、有機溶剤のように作業
環境を悪化させることがない。
【0057】表面銅はくをエッチングして微細孔を設
け、その下の樹脂組成物をアルカリ溶解してバイアホー
ルを形成する場合は、従来のプリント回路板の製造工程
の中でバイアホールを有する多層プリント回路板が容易
に製造できる点でも更に好ましい。すなわち、銅はくの
微細孔形成に、アルカリ可溶型エッチングレジストを使
用すれば、銅はくエッチング後の膜はぎ工程で、レジス
トと同時に銅はくの微細孔の下部分の樹脂組成物の層を
溶解できる。またアルカリ現像型ドライフィルムをレジ
ストとした場合であれば、剥離用水酸化ナトリウム水溶
液で、レジスト除去と同時に銅はくの微細孔の下部分の
第1および第2の樹脂組成物の層の溶解除去が可能であ
り、更に好ましい。
【0058】なおカルボキシル基やフェノール性水酸基
を有するアルカリ溶解性の基を有する樹脂組成物の層を
アルカリ水溶液で溶解した後、希硫酸等の酸で洗浄すれ
ばアルカリ成分が残留することもなく、後の無電解めっ
きの析出もよく、ボイド、気泡、ふくれ等の欠陥も発生
しないので信頼性の高いバイアホールが形成できる。
【0059】内層用パネル等の表面の銅配線パターンを
黒化処理等の処理をした場合、バイアホール内の樹脂組
成物が溶解されていると、バイアホールを酸で中和する
と黒化処理の酸化銅被膜が溶解し、銅の色が出ることに
なる。黒化処理被膜の表面に樹脂が残っている場合は銅
の色が見えないのでアルカリ溶解の良否をこの中和処理
で判定できる。
【0060】本発明のプリント回路板の製造方法におい
て、銅はくをエッチングして微細穴を設け、アルカリ水
溶液でその微細穴の樹脂組成物の層を溶解させて露出し
た内層用パネル等の表面の導体回路パターンと表面銅は
くとを電気的に接続する方法としては、無電解めっきま
たは/および電解めっき法、金、銀、銅、はんだ等の導
電ペーストをスクリーン印刷、ディスペンサー、ピン印
刷等で塗布し乾燥硬化する方法、或いは溶融金属のロー
ルコート、ディップコート、フローコート等が使用でき
る。
【0061】本発明のプリント回路板の製造方法におい
て、製造を連続的に行えるように、第1の樹脂組成物の
層および第2の樹脂組成物の層を形成した銅張絶縁シー
トを、離型フィルムまたは離型紙を介して、ロール状に
巻き取っておくと、そのロール状の銅張絶縁シートを内
層用パネル等に熱ロールで連続的にラミネートすること
ができるので好ましい。
【0062】また、銅張絶縁シートは銅はくのマット面
に第1および第2の樹脂組成物の層を形成し、銅はくの
反対面の銅はく上に予め感光性樹脂を塗布しておくこと
もできる。該感光性樹脂は銅張絶縁シートを内層用の多
層プリント回路板にラミネートした後、ドライフィルム
やエッチングレジストの代わりに使用でき、多層プリン
ト回路板の製造工程においてドライフィルムやエッチン
グレジストの形成工程を省くことができる。経済性が向
上するだけでなく、この方法を用いると歩留りが向上す
るから品質面でも優位になり得る。
【0063】
【作用】本発明の銅張絶縁シートは、第1の樹脂組成物
は加熱時の樹脂流れは小さいが、第2の樹脂組成物は加
熱時の樹脂流れが大きいためにラミネート工程で導体回
路パターンを有する内層用パネル等の導体回路パターン
と導体回路パターンの間や、内層用パネル等の表面へ樹
脂が浸透して空隙を埋めることができる。この際、内層
されるプリント回路板にスルーホールがあれば第2の樹
脂組成物がスルーホールにも流入する。第1の樹脂組成
物の層はラミネート工程で加熱時の樹脂流れが小さいた
め、内層用パネル等の表面の導体回路パターン面とその
上にラミネートした銅張絶縁シート表面の銅はく間の絶
縁層の厚さを確保することができる。
【0064】実施例1 (ベースレジンの合成)n−ブチルメタクリレート40
重量部、メチルメタクリレート15重量部、スチレン1
0重量部、ヒドロキシエチルメタクリレート10重量
部、メタクリル酸25重量部およびアゾビスイソブチル
ニトリル1重量部からなる混合物を、窒素ガス雰囲気下
で80℃に保持したプロピレングリコールモノメチルエ
ーテル120重量部中に5時間かけて滴下した。その
後、1時間熟成後、更にアゾビスイソブチルニトリル
0.5重量部を加えて2時間熟成することにより、カル
ボキシル基含有メタクリル樹脂を合成した。次に空気を
吹き込みながら、グリシジルメタクリレート20重量
部、テトラブチルアンモニウムブロマイド1.5重量部
および重合禁止剤としてハイドロキノン0.15重量部
を加えて、80℃で8時間反応させて分子量50,00
0〜70,000、不飽和当量1.14モル/kgのカ
ルボキシル基を有するベースレジンを合成し、酸価が
1.2、1.8、2.4meg/gの3種類のベースレ
ジンA,B,Cを作成した。
【0065】(第1の樹脂組成物の調製)上述の各ベー
スレジン65重量部、架橋剤としてペンタエリスリトー
ルトリアクリレート(東亞合成化学工業(株)製アロニ
ックスM−305)35重量部および硬化剤として日本
油脂(株)製パークミルDを1.0重量部をよく混合し
て第1の樹脂組成物を3種類調製した。
【0066】(第2の樹脂組成物の調製)上述のベース
レジン30重量部、架橋剤としてアロニックスM−30
5を70重量部および硬化剤としてパークミルDを1.
0重量部をよく混合して第2の樹脂組成物を前記3種類
のベースレジンに対応するように調製した。
【0067】本発明で用いる銅張絶縁シートについて、
図8記載の概略断面図を基に説明する。
【0068】(銅張絶縁シートの作成)マット処理した
35μmの銅はく1のマット面に上記第1の樹脂組成物
(ベースレジンC)をコンマコータでコーティングし、
60℃、20分間乾燥させて60μmの樹脂層2を形成
し、上記第1の樹脂組成物の層の上に第2の樹脂組成物
(ベースレジンA)を同様に塗布乾燥して30μmの樹
脂層3を形成し、最外層用銅張絶縁シート4を作成し
た。
【0069】両面粗面化処理した35μm銅はく1の片
面に上記第1の樹脂組成物(ベースレジンC)をコンマ
コータでコーティングし、60℃、20分間乾燥させて
60μmの樹脂組成物の層2を形成し、上記第1の樹脂
組成物層の上に第2の樹脂組成物(ベースレジンB、
C)を同様に塗布乾燥して30μmの樹脂層3を形成
し、図8に示すような内層用銅張絶縁シート4を2種類
作成した。
【0070】(ビルドアップ多層プリント回路板の作
成)本発明のビルドアップ多層プリント回路板の製造方
法の一例を図面に則して説明する。図8〜図17は本発
明のビルドアップ多層プリント回路板の製造過程を説明
するための概略断面図である。
【0071】板厚0.2mmガラスエポキシ両面銅張板
にめっきスルホール24、銅配線パターン6を形成した
内層用パネル7を用意し、その内層用パネル7の銅配線
パターン6表面を亜塩素酸ナトリウム37g/リット
ル、水酸化ナトリウム10g/リットルおよびりん酸3
ナトリウム12水和物20g/リットルからなる溶液
で、95℃で5分間処理し、よく水洗した後乾燥させ、
黒化処理を行った。
【0072】次に、内層用パネル7の表面に離型フィル
ム21を介して内層用銅張絶縁シート(C)を75℃、
エアー圧3kg/cm2 で、150mmφメタルロール
16により片面づつで両面にラミネートを実施した。こ
こで第2の樹脂層3は流動性が大きいので銅配線パター
ン6間およびめっきスルーホール24内に流れ込み、第
1層の樹脂層2は樹脂流れが殆どないので下層の銅配線
パターン6とほぼ接触するようになる(図8および図
9)。
【0073】次に、離型フィルム21を剥離後、表面銅
はくにエッチングレジスト12を形成し(図10)、ブ
ラインドバイアホール部分および不要な銅はく部分を塩
化第2銅エッチング液で溶解除去し、銅はくパターンを
形成した(図11)。
【0074】引き続き、内層用銅張絶縁シート(B)を
上記と同様にラミネートし(図12)、前記と同様に表
面銅はくをエッチングし、導体回路パターンを形成し
た。更にその上に外層用銅張絶縁シート(A)を前記と
同様にラミネート(図13)し、エッチングして導体回
路パターンを両面に形成し(図14)、先ずブラインド
ホール部分の銅はくを上記と同様エッチングし、露出し
た樹脂層を1重量%炭酸ナトリウム溶液を1.5kg/
cm2 のスプレー噴射で40℃、3分間処理して溶解さ
せた。引き続き、水洗、10%硫酸水溶液で洗浄するこ
とにより下層の銅はくパターンが露出するように、2層
接続用ブラインドバイアホール9、3層接続用ブライン
ドバイアホール10、4層接続用ブラインドバイアホー
ル11を有する積層パネルを形成した(図15)。
【0075】次に、上記積層パネルに電子線を照射させ
た後、最外層の銅はくをエッチングして導体回路パター
ンを形成し(図16)、上記ブラインドホール9、1
0、11の銅はくパターン間を電気的に接続するための
銀ペースト13を印刷し、150℃45分間熱硬化させ
た。更に銀ペースト13を被覆するオーバーコート14
としてソルダレジストを印刷形成した(図17)。
【0076】上記のように作成したビルドアップ多層プ
リント回路板の表面銅はくと樹脂層の間の引きはがし強
さは1.4kg/cmが得られた。はんだ耐熱は25m
m角パターンで280℃3分間で異常がなかった。表面
絶縁抵抗は初期1013Ω、耐湿後(C−96/40/9
5)1012Ωが得られた。重なりあった銅張絶縁シート
より形成された絶縁層の層間絶縁抵抗は初期1012Ω、
耐湿後(C−96/40/95)1011Ωが得られた。
破壊耐電圧は初期、耐湿後(C−96/40/95)D
C3000V以上あった。導体回路パターンの層間絶縁
耐圧はプレッシャークッカーテスト(130℃、85%
RH、100時間、DC50Vバイアス)および耐湿負
荷試験(85℃、85%RH,2000時間、DC50
Vバイアス)で異常は無かった。また、ブラインドバイ
アホールの導通抵抗は温度サイクル125℃30分、−
65℃30分を1サイクルとして100サイクル試験し
た結果殆ど変化を示さなかった。
【0077】実施例2 もう一つの本発明のビルドアップ多層プリント回路板の
製造方法を図面に則して説明する。図18はその製造過
程および構成を説明するための概略断面図である。
【0078】実施例1と同様に、板厚0.2mmガラス
エポキシ両面銅張板にめっきスルホールおよび銅配線パ
ターンを形成した黒化処理した内層用パネルを用意し、
片面のみに銅張絶縁シートをラミネート、エッチングを
繰り返し、ビルドアップした。この際、内層用パネルの
スルーホール位置とラミネートした銅張絶縁シートのバ
イアホール位置とが合致するようにした。ブラインドバ
イアホールおよび内層用パネルのスルーホールをアルカ
リ溶解で形成し、もう一方の面にはソルダレジストを形
成して多層プリント回路板を作成した。アルカリ溶解で
銅はくパターンの下層の樹脂組成物のアンダカットは、
はんだ付け性を良くするため、わざと50〜200μm
と大きめにした。続いて、内層用パネルのアルカリ溶解
したスルーホールにリード線付き電子部品18のリード
線17を挿入して250℃で5秒はんだディップし、各
層の銅はくパターンとはんだ19で接続した。その場
合、ブラインドバイアホールもはんだで同時に接続さ
れ、電子部品を実装した多層プリント回路板が得られ
た。その場合、ブライドホールのアンダーカット部分の
銅はくは、内層側にテーパをつけるように絞り込んだ方
がはんだ付けは良好だった。
【0079】
【発明の効果】本発明のビルドアップ多層プリント回路
板の製造方法によれば、従来のように生産性の悪いレイ
アップ工程、熱プレス工程、解体工程等の大きな工数を
要するバッチ作業の代わりに、連続的なラミネートによ
り任意の層数の物理特性、電気特性、信頼性に優れたI
VHを有する多層プリント回路板を容易に製造すること
が可能となる。
【0080】しかも銅張絶縁シートを併用することによ
りブラインドバイアホールおよびスルーバイアホールを
銅はくのエッチングと、樹脂の溶解をアルカリ水溶液に
より容易にかつ一括して形成することができるので、従
来一穴づつ空けていたドリル加工に比べると生産性が大
幅に向上するものである。また、内層用銅はくパターン
の深さのばらつきがあっても関係なく、該銅はくパター
ンまで樹脂層を溶解させることにより確実にブラインド
ホール用穴を設けることができるので、従来のブライン
ドバイアホール接続不良がなくなり、また内層用の他の
層の銅はくパターンと誤って接続されるショート不良は
皆無となる。更に内層用パネルと表面銅はくとの間に使
用するプリプレグを減らすことができるので、プリント
回路板の厚さを薄くできることから高密度な多層プリン
ト回路板が得られるものである。
【0081】また、任意の層の導体回路パターン間の樹
脂組成物を溶解させて、任意の層間の導体回路パターン
複数層を順次または層間の銅はくパターンを飛ばして内
層の導体回路パターンと表面の銅はくに形成した導体パ
ターン間を、任意の径または形状のブラインドホールま
たはスルーホール、並びにそこに形成した導電物質で電
気的に接続することができることになり、プリント回路
板の設計の自由度が高くなると共に、穴加工の生産性が
著しく向上するものである。更に、従来の厚いプリプレ
グを使用せず、薄い銅張絶縁シートを使用してビルドア
ップするため、薄型多層プリント回路板の製造が可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のブラインドバイアホールを有する多層プ
リント配線板の製造過程における、表面に銅配線パター
ンを有する内層用パネルと銅はくをプリプレグを介して
加熱圧着させる前の構成を示した概略断面図である。
【図2】同製造過程における、加熱圧着した後の銅張積
層板パネルの構成を示した概略断面図である。
【図3】同製造過程における、ドリル加工によりスルー
ホールを形成した後の上記銅張積層板パネルを示した概
略断面図である。
【図4】同製造過程における、ドリル加工によりブライ
ンドバイアホール用穴を形成した後の上記銅張積層板パ
ネルを示した概略断面図である。
【図5】同製造過程における、めっき処理後の概略断面
図である。
【図6】同製造過程における、エッチングレジストを形
成させた後の概略断面図である。
【図7】同製造過程における、不要な銅はくのエッチン
グ除去を行った後の概略断面図である。
【図8】本発明のビルドアップ多層プリント回路板の製
造過程における、めっきスルーホールおよび導体回路パ
ターンを有する内層用パネルと銅張絶縁シートを熱ロー
ルで加熱圧着している状態を示す概略断面図ある。
【図9】同製造過程における、内層用パネルのもう1面
に銅張絶縁シートを熱ロールでラミネートしている状態
を示す概略断面図ある。
【図10】同製造過程における、ラミネートした後にエ
ッチングレジストを表面銅はくに形成した状態を示す概
略断面図である。
【図11】同製造過程における、積層パネルの両面にエ
ッチングにより銅はくパターンを形成した状態を示す概
略断面図である。
【図12】同製造過程における、上記積層パネルの両面
に次の銅張絶縁シートをラミネートした後の状態を示す
概略断面図である。
【図13】同製造過程における、上記積層パネルの両面
に更に次の銅張絶縁シートをラミネートした後の状態を
示す概略断面図である。
【図14】同製造過程における、表面銅はくをエッチン
グし、エッチングレジストを剥離した状態を示す概略断
面図である。
【図15】同製造過程における、露出した樹脂組成物の
層をアルカリ溶解してブラインドバイアホールを形成し
た状態を示す概略断面図である。
【図16】同製造過程における、最外層に導体回路パタ
ーンを形成した状態を示す概略断面図である。
【図17】同製造過程における、ブラインドバイアホー
ルに導電物質を形成し、カバーコートを形成した状態を
示す概略断面図である。
【図18】本発明の多層プリント回路板のもう一つの実
施例としての製造過程における、リード線付き電子部品
をスルーホールに挿入し、はんだ付け接続した状態を示
す概略断面図ある。
【符号の説明】
1 銅はく 2 第1の樹脂組成物の層 3 第2の樹脂組成物の層 4 銅張絶縁シート 5 プリプレグ 6 銅配線パターン(導体回路パターン) 7 内層用パネル 8 スルーホール 9 ブラインドバイアホール 10 ブラインドバイアホール 11 ブラインドバイアホール 12 エッチングレジスト 13 銀ペースト 14 オーバコート(ソルダーレジスト) 15 オーバコート 16 メタルロール 17 リード線 18 電子部品 19 はんだ 20 ブラインドバイアホール用の穴 21 離型フィルム 22 バリードバイアホール 23 ブラインドバイアホール用の穴 24 めっきスルーホール

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルカリ水溶液に可溶で熱ロールによる
    加熱加圧時の流動性が小さい第1の樹脂組成物の層を銅
    はくの粗面化面に形成し、該層の上にアルカリ水溶液に
    可溶で熱ロールによる加熱加圧時の流動性が大きい第2
    の樹脂組成物の層を形成してなる銅張絶縁シートの樹脂
    側を、片面または両面に導体回路パターンを有するプリ
    ント回路板の片面または両面に熱ロールでラミネートす
    る工程;ラミネートした前記銅張絶縁シートの表面銅は
    くを選択エッチングする工程;選択エッチング後の前記
    表面銅はく上に、別の前記銅張絶縁シートの樹脂側を熱
    ロールによりラミネートし、その表面銅はくを選択エッ
    チングする工程を繰り返すことにより、導体回路パター
    ンが形成された銅張絶縁シートをプリント回路板上に順
    次ビルドアップして、多層の導体回路パターンと絶縁層
    を有する積層体を形成する工程;最外層にラミネートさ
    れた銅張絶縁シートの表面銅はくにエッチングレジスト
    を形成し、エッチングによりブラインドバイアホールの
    位置の銅はくを除去する工程;露出した樹脂組成物の層
    をアルカリ水溶液で溶解して、必要な層の導体回路パタ
    ーンを露出させる工程;樹脂組成物を硬化させる工程;
    前記露出させた導体回路パターンと表面銅はくとを導電
    物質により電気的に導通させる工程よりなることを特徴
    とするビルドアップ多層プリント回路板の製造方法。
  2. 【請求項2】 用いる銅張絶縁シートが、外層から内層
    になる程アルカリ溶解性が大きい樹脂組成物を用いた銅
    張絶縁シートであることを特徴とする請求項1記載のビ
    ルドアップ多層プリント回路板の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5879568A (en) * 1996-06-18 1999-03-09 Hitachi, Ltd. Process for producing multilayer printed circuit board for wire bonding
JP2005285540A (ja) * 2004-03-30 2005-10-13 Sumitomo Bakelite Co Ltd 絶縁シート、基材付き絶縁シート、及び多層プリント配線板
JP2007294954A (ja) * 2006-04-21 2007-11-08 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 導電性結合材の充填技術

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