JPH07297546A

JPH07297546A - 配線板の製造法

Info

Publication number: JPH07297546A
Application number: JP6083152A
Authority: JP
Inventors: Koichi Tsuyama; 宏一津山; Akishi Nakaso; 昭士中祖; Kazuhisa Otsuka; 和久大塚; Koji Nishimura; 厚司西村; Naoyuki Urasaki; 直之浦崎; Yorio Iwasaki; 順雄岩崎
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 1994-04-21
Filing date: 1994-04-21
Publication date: 1995-11-10

Abstract

(57)【要約】【目的】配線密度に優れ、かつ絶縁信頼性に優れた配線
板を簡便に製造する方法を提供すること。【構成】織布、不織布と熱硬化性樹脂からなるプリプレ
グの所定の位置に穴を形成する工程、その表裏に金属箔
を重ね合わせ、加圧加熱一体化すると同時に、プリプレ
グの穴を樹脂で充填する工程、樹脂の充填部より小さい
配線接続用の穴を形成する工程、配線接続用の穴壁に金
属層を形成する工程、配線形成する工程を含むこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高密度な配線板の製造
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器の軽薄短小化、高機能化にとも
ない、配線板の設置空間の狭小化が進み、配線板は、よ
り一層の高密度化、薄型化が必要とされてきている。特
に、液晶用や半導体搭載用では、薄型化、高密度化が進
んでおり、大きさが、数センチ角程度、厚さは、０．１
から０．２ミリ程度の設計のものまで現れてきている。
この様なものでは、ライン幅やスペース幅が、５０から
１００ミクロン程度であり、接続する穴の径も０．１か
ら０．２ミリと、きわめて小さくなる。

【０００３】高密度な配線板には、エポキシ樹脂やポリ
イミド樹脂をガラス布で強化した基材を用い、ドリルで
穴開けするのが一般的であった。上記の様な微細な穴開
けに対応するため、０．３ミリ以下の径のドリルも実用
化され始めている。また、積み上げ法を用い、レーザに
よって、微小穴開けを行った高密度配線板も提案されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】微細な配線を形成する
場合、基材の寸法安定性、加工に必要な機械的強度、コ
ストなどの点から、織布や不織布で強化したエポキシ樹
脂基材のような繊維強化樹脂基材が適している。しか
し、微細な径の穴を開ける場合、強化繊維によって、ド
リルの進路が曲げられ、穴位置精度が悪くなることの
他、ドリルが折れ易く、ドリルの送り速度を低下させる
必要が有るが、このようにしても、ドリルの摩耗が激し
いために、一本のドリルで行う穴開けの数を、少量に制
限する必要があることなど、コストアップ要因が大き
く、高価なものとなっていた。

【０００５】また、ガラス繊維などで強化した樹脂基材
を用いると、支持体強度が高いという利点が有るもの
の、配線接続用の穴間隔が狭く、相互の穴間に電位差の
ある場合には、穴壁に露出したガラス繊維と樹脂の界面
を通して、穴壁の金属がマイグレーションを起こし、長
期間のうちに、絶縁劣化を引き起こすという課題があっ
た。

【０００６】レーザによる穴開けの場合、基材にガラス
繊維があると、上記のようなマイグレーションの課題の
他に、レーザ照射によるガラスの部分の除去が難しく、
穴周辺に、ガラス繊維が焼け残るという課題が有った。
また、ガラス繊維を通して、穴周辺まで熱が伝わり、樹
脂に損傷を与えるという課題も有った。

【０００７】このため、レーザ穴開けを用いる場合、主
に、樹脂のみで、絶縁層を積み上げていく積み上げ法に
適用する方法が提案されてきた。しかし、積み上げ法の
場合、最初に、支持基材が必要なので、全体の厚さが
０．１から０．２ミリというような薄物の配線板への適
用は難しかった。やむを得ず、極めて薄い支持基材を使
った場合には、全体の支持体強度が低いいため、ハンド
リングが悪く、極めて加工しにくくなるという課題が有
った。

【０００８】本発明は、配線密度に優れ、かつ絶縁信頼
性に優れた配線板を簡便に製造する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、織布、不織布と熱硬化性樹脂からなるプリプレグの
所定の位置に穴を形成する工程、その表裏に金属箔を重
ね合わせ、加圧加熱一体化すると同時に、プリプレグの
穴を樹脂で充填する工程、樹脂の充填部より小さい配線
接続用の穴を形成する工程、配線接続用の穴壁に金属層
を形成する工程、配線形成する工程を含むことを特徴と
する。

【００１０】本発明の、織布、不織布には、ガラス織
布、ガラス不織布を用いることができ、熱硬化性樹脂に
は、エポキシ樹脂を主体とする樹脂、ポリイミド樹脂を
主体とする樹脂、フェノール樹脂を主体とする樹脂を用
いることができる。

【００１１】本発明の配線接続用の穴を形成する工程
に、ドリルによる穴開けや、レーザ照射による穴開けを
行うことができ、プリプレグの所定の位置に穴を形成す
る工程において、その形状が、０．５ミリ径以下の径の
穴であることが好ましい。

【００１２】さらに詳しくは、従来の技術ではマイグレ
ーションが特に問題となりやすい高密度配線板への適用
が有効であり、穴径としては、一般的に、０．５ミリ径
以下の大きさとすることができる。

【００１３】穴あけとしては、プリプレグにパンチやル
ータなどで穴を形成する。このとき強化繊維には、ガラ
スやケブラなど種々のものが使用できるが、コストの点
からガラスが特に適している。樹脂には、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂やポリイミド樹脂など、電気絶縁性
と耐熱性に優れたものが適しており、目的によって、こ
れらの樹脂を変成したものを用いてもよい。プリプレグ
の使用枚数は、１から２枚が薄物の配線板の製造に適し
ているが、限定するものではない。

【００１４】次に、穴加工したプリプレグの表裏に、金
属箔を重ね合わせ、加圧加熱一体化する。このとき、予
めプリプレグに開けておいた穴には、プリプレグの樹脂
が流動し、充填される。この樹脂充填部に気泡を抱き込
まぬようにするために、真空下で加圧加熱一体化しても
良い。また、金属箔の厚さは、配線の粗密や金属箔のコ
ストによって決められる。一般的には、厚さ５〜５０ミ
クロンのものが使用でき、特に配線幅が、１００ミクロ
ン以下の高密度配線を形成する場合には、５〜２０ミク
ロンの厚さの金属箔を使用することが好ましい。

【００１５】次に、樹脂充填部に配線接続用の穴を開け
る。穴径は、目的、コストによって決められる。ドリル
で穴開けする場合、穴径を特に制限するものではない
が、０．１から０．５ミリが一般的である。０．１ミリ
径以下では、ドリルの強度が低く、実用的でない。０．
５ミリ以上の穴径の穴を開ける場合には、配線密度が、
本発明の目的とする配線密度よりも低く、穴間隔も広い
ため、信頼性もそれほど厳しくないことが一般的であ
る。この様な場合では、従来の繊維強化樹脂層に直接ド
リルで穴開けする方が、コストの点で優れている。レー
ザで穴開けする場合も、穴径を特に制限はしないが、
０．０５から０．５ミリが一般的である。穴数は、多い
ほど本発明の効果が大きい。。なお、この様な配線接続
用の穴を開ける樹脂充填部は、必要に応じ、基板に、複
数個設けることもできる。

【００１６】次に、配線接続用の穴の壁面にめっきを行
う。めっきには、無電解めっき、電気めっきや、これら
の併用のいずれを用いても良い。

【００１７】この後、公知の方法で、配線を形成する。
公知の配線形成の例として、感光性樹脂ワニス、感光性
電着樹脂、感光性ドライフィルムや、はんだ、ニッケル
などの金属をエッチングレジストとして配線形成する方
法などがある。

【００１８】

【作用】本発明では、予め穴開けしたプリプレグの表裏
に金属箔を重ね、加圧加熱一体化することによって、穴
に樹脂を流動させ充填するので、穴を開ける部分には、
繊維が存在せず、ドリルで穴開けする場合には、ドリル
の摩耗や、折損が抑制される。また、繊維がないため、
ドリルの送りを速くすることができ、加工時間を短縮で
きる。レーザ照射によって穴開けする場合にも、穴開け
部分に繊維が存在しないため、容易に穴開けできる。ま
た、強化繊維を用いているので、基板の支持体強度が得
られる上、穴開け部分には、樹脂が充填され繊維が露出
していないので、従来の技術では繊維に沿って発生して
いたマイグレーションや、繊維と樹脂界面における各種
処理液のトラップが抑制される。

【００１９】

【実施例】

（実施例１）（１）図１（ａ）に示すように、厚さ０．１ミリのガラ
ス織布／ポリイミド樹脂製プリプレグであるＧＩＡ−６
７ＩＮ（日立化成工業株式会社製、商品名）に、幅３．
０ミリ長さ５０ミリの穴をパンチ加工で形成し、その両
面に、厚さ１８ミクロンの銅箔ＴＳＴＯ（古河サーキッ
トフォイル株式会社製、商品名）を積層して２５ｋｇｆ
／ｃｍ²、１８０℃、０．５Ｔｏｒｒ、９５分の条件で
加圧加熱し、図１（ｂ）に示すように、積層板を作成し
た。（２）図１（ｃ）に示すように、先の加圧加熱工程で樹
脂が充填されている、プリプレグに形成した穴部分に、
０．２ミリ径のドリルであるＭＵＳ０２０（三菱マテリ
アル株式会社製、商品名）を用いて、８０ｋｒｐｍ、送
り速度１．５ｍ／分、基板の重ね枚数５枚の条件で穴開
けしたのち、ＨＳ−２０１Ｂ（日立化成工業株式会社
製、商品名）で触媒付与を行い、ＣＵＳＴ−２０１（日
立化成工業株式会社製、商品名）で無電解銅めっき後、
電気硫酸銅めっきを用いて厚さ約７ミクロンのめっき層
を形成し（図１（ｄ）に示す。）た。なお、このときの
穴間隔は、０．５ミリ（穴壁の最小間隔は０．２ミリ）
とした。（３）厚さ５０ミクロンの感光性ドライフィルムである
フォテックＨ−Ｋ４５０（日立化成工業株式会社製、商
品名）をラミネート後、露光、現像してエッチング用レ
ジストパターンを形成し、エッチングして配線形成を行
った（図１（ｅ）に示す。）。

【００２０】（実施例２）（１）厚さ０．２ミリのガラス織布／エポキシ樹脂製プ
リプレグであるＧＥＡ−６７Ｎ（日立化成工業株式会社
製、商品名）に、幅３０ミリ長さ５０ミリの穴をパンチ
加工で形成し、その両面に、実施例１と同じ銅箔を積層
して２５ｋｇｆ／ｃｍ²、１７０℃、０．５Ｔｏｒｒ、
６０分の条件で加圧加熱し積層板を作成した。（２）プリプレグに形成した穴部分に、０．２ミリ径の
ドリルを用いて、穴開けを行った後、実施例１と同様
に、めっき層を形成した。（３）電着レジストＮｏ．３７６（関西ペイント株式会
社製、商品名）を６０ｍＡ／ｄｍ2、２５０秒の条件で
形成し、さらに、Ｎｏ．５１０（関西ペイント株式会社
製、商品名）を１３０Ｖ、７０秒の条件で形成したの
ち、露光し、現像して、エッチング用レジストパターン
を形成し、エッチングして配線形成を行った。

【００２１】（実施例３）（１）実施例２と全く同じ方法で、ガラス織布／エポキ
シ樹脂製プリプレグの両面に、銅箔を積層接着した（図
２（ａ）、（ｂ）に示す。）。（２）図２（ｃ）に示すように、配線接続用の穴を開け
る部分の銅箔を、表裏両方ともエッチングで除去し、１
００ミクロン径の穴を開けた。図２（ｄ）に示すよう
に、銅箔をマスクとし、エキシマレーザ照射によって、
穴開けを行った。この後、実施例１や２と同様に、めっ
き層を形成した（図２（ｅ）、（ｆ）に示す。）。（３）実施例１と全く同じ方法で、エッチング用レジス
トパターンを形成し、エッチングして配線形成を行っ
た。

【００２２】（比較例１）厚さ０．２ミリのガラス織布
／エポキシ樹脂製プリプレグであるＧＥＡ−６７Ｎ（日
立化成工業株式会社製、商品名）に、穴を設けないで、
実施例２と同一の銅箔をプリプレグの両面に積層し、実
施例２と同一条件で加圧加熱した。その他の工程も、実
施例２と同様に行い、配線板を得た。

【００２３】（比較例２）比較例１と同じく、プリプレ
グに穴を設けないで、銅箔を積層接着した。このもの
に、実施例３と同様に、レーザで穴開けを行った。その
結果、ガラス繊維が焼け残り、正常な穴開けができなか
った。

【００２４】（試験）（１）電食試験８５℃、８５％ＲＨの条件下でＤＣ１００Ｖの電圧をギ
ャップを、０．５ミリの間隔（穴壁間隔は０．２ミリ）
で開いているスルーホール相互間に印加し、接続抵抗が
１０の６乗オーム以下になる時間を調べた。その結果、
比較例１は、最大のものでも、２００時間以下であり、
平均的には８０から１００時間であった。一方、実施例
１、２、３の基板はいずれも５００時間後でも絶縁劣化
しなかった。

【００２５】（２）接続信頼性熱衝撃試験（１２５℃／３０分と−６５℃／３０分の交
互繰り返し）を行った結果、実施例１、２、３および比
較例１のいずれも、３００サイクル後の接続抵抗の変化
率は１０％以下で異常がないことがわかった。

【００２６】（３）耐熱性２６０℃のはんだ浴に３０秒間フロートした結果、実施
例１、２、３および比較例１のいずれも、剥離などの異
常がないことがわかった。

【００２７】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明により、
微細な穴を有する高密度かつ薄型の配線板を、容易に製
造することができる。しかも、従来の繊維強化基材を用
いたものに比べて、絶縁信頼性に優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｅ）は、いずれも、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。

【図２】（ａ）〜（ｆ）は、いずれも、本発明の他の実
施例を説明するための各工程における断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西村厚司茨城県下館市大字小川1500番地日立化成工業株式会社下館研究所内 (72)発明者浦崎直之茨城県下館市大字小川1500番地日立化成工業株式会社下館研究所内 (72)発明者岩崎順雄茨城県下館市大字小川1500番地日立化成工業株式会社下館工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】織布、不織布と熱硬化性樹脂からなるプリ
プレグの所定の位置に穴を形成する工程、その表裏に金
属箔を重ね合わせ、加圧加熱一体化すると同時に、プリ
プレグの穴を樹脂で充填する工程、樹脂の充填部より小
さい配線接続用の穴を形成する工程、配線接続用の穴壁
に金属層を形成する工程、配線形成する工程を含むこと
を特徴とする配線板の製造法。
【請求項２】織布、不織布が、ガラス織布、ガラス不織
布であることを特徴とする請求項１に記載の配線板の製
造法。
【請求項３】熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂を主体とす
る樹脂であ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。
【請求項４】熱硬化性樹脂が、ポリイミド樹脂を主体と
する樹脂であ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。
【請求項５】熱硬化性樹脂が、フェノール樹脂を主体と
する樹脂である請求項１または２に記載の配線板の製造
法。
【請求項６】配線接続用の穴を形成する工程が、ドリル
による穴開けであることを特徴とする請求項１から５ま
でのうちいずれかに記載の配線板の製造法。
【請求項７】配線接続用の穴を形成する工程が、レーザ
照射による穴開けであることを特徴とする請求項１から
５までのうちいずれかに記載の配線板の製造法。
【請求項８】プリプレグの所定の位置に穴を形成する工
程において、その形状が、０．５ミリ径以下の径の穴で
あることを特徴とする請求項１から７のうちいずれかに
記載の配線板の製造法。