JPH07297548A

JPH07297548A - 多層プリント配線板の製造法

Info

Publication number: JPH07297548A
Application number: JP8314794A
Authority: JP
Inventors: Yorio Iwasaki; 順雄岩崎; Yuichi Nakazato; 裕一中里; Hiroshi Kawazoe; 宏河添; Takayuki Suzuki; 隆之鈴木; Shinichi Setoguchi; 進一瀬戸口; Koji Nishimura; 厚司西村; Naoyuki Urasaki; 直之浦崎; Mitsuteru Suganuma; 光輝菅沼
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】配線密度に優れ且つ簡便な多層プリント配線板
の製造法を提供すること。【構成】以下の工程を含むこと。（ａ）薄い銅層／ニッケルあるいはニッケル合金からな
る中間層／キャリアとなる銅層の三層構成金属箔の薄い
銅層面に接着剤層を設け、この接着剤層をＢステージに
する工程。（ｂ）前記基板に穴をあける工程。（ｃ）前記穴をあけた基板の接着剤層側に、内層銅回路
表面にニッケルあるいはニッケル合金層を設けた他の基
板が接触するように重ね合わせ、加圧加熱して積層一体
化する工程。（ｄ）前記積層一体化した基板のキャリアとなる銅層の
除去と穴あけと中間層の除去を行う工程。（ｅ）前記基板の必要な箇所に導体回路を形成する工
程。また、三層構成金属箔の薄い銅層面に、Ｂステージ
の絶縁材料を重ね合わせ、加圧加熱して積層一体化した
のちに、この絶縁材料の面に接着剤層を設け、この接着
剤層をＢステージにしたものを用いること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多層プリント配線板の
製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】多層プリント配線板は、配線の高密度化
に伴って、１つの配線層と他の配線層の電気的接続に使
用される導通穴の数が増加する。従来、この導通穴は、
配線層を多数重ねて積層した後に、全体を貫通する穴を
あけ、その穴内壁をめっきすることによって行われてい
る。この場合、必要な接続部を行う層間以外の層にまで
穴があけられ、接続と無関係な層においては、その貫通
穴の箇所を避けて配線を行わなければならず、この方法
では、設計の自由度や配線の高密度化の障害になってい
る。

【０００３】そこで、配線全体を貫通する穴だけを使用
するのではなく、隣接する配線層のみの接続を行う、い
わゆるバイアホールを形成する方法が開発されている。
この方法は、現在、基本的に以下の２通りの方法が知ら
れている。

【０００４】第一の方法は、隣接する配線層を先に形成
し、接続穴を形成しておいて、多層化する方法である。
具体的には、両面銅張り積層板に穴をあけ、穴内壁に無
電解めっきあるいは必要な場合に電解めっきを行って接
続用導体を形成し、片面の銅箔の不要な箇所のみをエッ
チング除去し、もう一方の面は全面に銅箔をしておき、
他の基板と積層一体化した後、全体を貫通する穴をあけ
て、穴内壁を金属化する方法や絶縁基板の表面に配線層
を形成し、その配線層の表面に感光性絶縁材料によって
層を形成し、導通穴となる箇所のみを除去するように光
を照射し現像して、この絶縁材料の表面を粗化し、必要
な回路導体と穴内壁とに無電解めっきを行って導体を形
成するという、配線層の層間に感光性材料を用いる方法
等がある。これらの技術は、いずれも、さらに必要な配
線層を、同じ技術で形成して多層化するものである。

【０００５】第二の方法は、先に積層しておいて、表面
層と、その表面層と接続を行う層の接続を行う方法であ
って、導通穴を、接続を行う層までにしかあけないこと
が特徴となっている。具体的には、複数の配線層とそれ
を支える絶縁層を交互に積層しておき、表面には銅箔を
残しておき、表面の回路と接続する箇所に、接続する層
に達する深さまで、ドリルで穴をあけ、穴内壁に無電解
めっきを行い、必要な場合には続いて電解めっきを行
い、表面の回路を不要な部分をエッチング除去して形成
する方法や、穴をあけるのに、レーザ光を用い、レーザ
光が接続を必要としない層までに照射されないように、
接続する層の箇所に銅箔を残しておく方法等がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、これらの従
来の方法においては、以下のような課題があった。すな
わち、第一の方法において両面銅張り積層板を使用する
場合、片面に回路を形成するので基板の寸法変化が起こ
り易く、複数の基板を重ねて積層する時に、各配線層間
の位置精度に十分の注意を払わなければならず、また、
導通穴内壁の接続のために行うめっきによって他方の導
体の厚さが厚くなり、多層化したときに全体の厚さを小
さくすることが困難となる。また、感光性材料を各配線
層間の絶縁層として用いる場合、めっきの密着力を高め
る粗化処理と、貫通穴を設けるための感光性を同時に満
足できる材料が少なく、現存する材料ではめっき皮膜の
密着力は十分ではない。

【０００７】第二の方法においてドリル用いる場合、基
板の厚さにばらつきがあり、接続する箇所でドリルの進
行を止める位置精度を高くできない。また、レーザを用
いる場合、装置が高価である。さらに、この第二の方法
においては、穴をあける箇所において、表面層と接続層
の間には、他の層には配線できない。

【０００８】本発明は、配線密度に優れ且つ簡便な多層
プリント配線板の製造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】本発明の多層プリント配
線板の製造法は、以下の工程を含むことを特徴とするも
のである。すなわち、（ａ）薄い銅層／ニッケルあるいはニッケル合金からな
る中間層／キャリアとなる銅層の三層構成金属箔の薄い
銅層面に接着剤層を設け、この接着剤層をＢステージに
する工程。（ｂ）前記基板に穴をあける工程。（ｃ）前記穴をあけた基板の接着剤層側に、内層銅回路
表面にニッケルあるいはニッケル合金層を設けた他の基
板が接触するように重ね合わせ、加圧加熱して積層一体
化する工程。（ｄ）前記積層一体化した基板のキャリアとなる銅層の
除去と穴あけと中間層の除去を行う工程。（ｅ）前記基板の必要な箇所に導体回路を形成する工
程。また、三層構成金属箔の薄い銅層面に、Ｂステージの絶
縁材料を重ね合わせ、加圧加熱して積層一体化したのち
に、この絶縁材料の面に接着剤層を設け、この接着剤層
をＢステージにしたものを用いることができる。

【００１０】このような三層構成の金属箔のうち、全体
としての金属層として十分な強度を有するキャリアとな
る銅層の厚さが１０〜１５０μｍの厚さであることが好
ましく、１０μｍ未満では、全体としての金属層として
十分な強度を得ることができず、１５０μｍを超える
と、この銅層を除去するためのエッチングに時間がかか
り能率的でない。しかし、厚くすることで能率を無視で
きるならば、それを否定するものではないが、通常はこ
れ以上の厚さを必要としない。

【００１１】この三層構成の金属箔のうち、薄い銅層
は、１〜１５μｍの厚さであることが好ましい。１μｍ
未満では、形成した銅層にピンホールができ易く回路導
体としたときに欠陥の多いものとなり、また、１５μｍ
を超えると従来の技術のところで述べたように、サイド
エッチが大きくなり、配線密度を高くすることが困難と
なる。

【００１２】このような金属箔は、金属層として十分な
強度を有する銅箔、すなわち、厚さ１０〜１５０μｍの
銅箔の少なくとも一方の表面をその表面が樹脂との接着
に適した粗さとなるように粗化する工程と、粗化された
面に厚さ０．０４〜１．５μｍのニッケル−リンの中間
層を形成する工程と、さらにそのニッケル−リン合金の
中間層の表面に銅層を形成することによって、製造する
ことができる。

【００１３】この薄い銅層の少なくとも一方の面には粗
化を行うことが好ましい。この形成には、従来から知ら
れている方法が使用でき、例えば、ソフトエッチング溶
液に接触させる方法や、電解めっき、無電解めっきや、
置換めっき、蒸着、機械的研磨等によって行うことがで
きる。

【００１４】また、このように粗化された面は、防錆皮
膜を有することが望ましく、長期保存安定性を確保でき
る。このような防錆処理として、イミダゾール系の有機
皮膜形成法や、クロメート処理、ジンケート処理等があ
る。

【００１５】接着剤としては、エポキシ樹脂系接着剤、
アクリル変性樹脂系、あるいはポリイミド樹脂系接着剤
等が使用でき、これらをロールコーティング、ディップ
コーティングあるいはカーテンコーティング法等によっ
て塗布することができる。また、さらにこれらの接着剤
をフィルム化したものも使用でき、市販のものとして
は、Ｇ６０４（日立化成工業株式会社製、商品名）等の
エポキシ接着フィルム、パイララックス（デュポン社
製、商品名）等のアクリル変性樹脂フィルム、あるいは
ＡＳ−２２１０（日立化成工業株式会社製、商品名）等
のポリイミド接着フィルム等が使用できる。これらの接
着フィルムを片面銅張り積層板や銅箔に貼り合わせるの
であるが、貼り合わせた後には、Ｂステージの状態とな
っている必要がある。本発明でいうＢステージとは、片
面銅張り積層板や銅箔に貼り合わせた状態で、４０℃以
下では粘着性をもたず、その後の多層化接着によって、
接着強度が０．８ｋｇｆ／ｃｍ²以上を与えることがで
きる半硬化状態をいう。このようなＢステージ状態にす
る方法は、通常の樹脂のように、完全には硬化しない温
度と時間、加熱して行う。この程度は、実験的に求める
のが通常である。また、加圧加熱して積層一体化する工
程において、このＢステージの接着剤層の流動量は、基
板の表面方向に対して２００μｍ未満であることが好ま
しい。この流動量が大きいと、加圧加熱したときに、他
の配線板の配線導体上に拡がり、めっきによって接続さ
れる面積が小さくなり、接続信頼性を低下させる。

【００１６】本発明に用いる内層回路板用の銅張り積層
板は、その両面に銅箔を貼り合わせた絶縁材料、例え
ば、ガラス布−エポキシ樹脂を用いた片面銅張り積層板
や、フレキシブルなポリイミドフィルムを用いた両面銅
張りフレキシブルシート等が使用できる。この絶縁材料
には、紙、不織布あるいはガラス布等の強化繊維に樹脂
を含浸した有機材料や、強化しない樹脂製品、フレキシ
ブルなフィルム、あるいは、このような材料とセラミッ
クス等の複合された材料が使用できる。樹脂としては、
フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリ
エステル樹脂、ふっ素含有樹脂等が使用できる。さらに
また、これらの絶縁材料中に無電解めっき用触媒を分散
させたものも使用できる。

【００１７】内層銅回路表面にニッケルあるいはニッケ
ル合金層を形成する方法としては、前記銅張り積層板を
エッチングにより銅回路を形成したのち、無電解ニッケ
ルめっきを施すことによって形成することができる。こ
の場合、還元剤として次亜リン酸ソーダのめっき液を使
用すればニッケル−リン合金層を形成することができ、
水素化ホウ素ナトリウムを還元剤とするめっき液を使用
すればニッケル−ホウ素合金層を形成することができ
る。また、前記銅張り積層板にめっき用レジストを形成
したのち、電気ニッケルめっきを行ったのち、レジスト
剥離し、ニッケル層をレジストとしたエッチングによっ
て形成しても良い。なお、めっき膜厚は、ピンホールが
なければ特に制限するものではなく、０．０４〜１．５
μｍの範囲が望ましい。このニッケルあるいはニッケル
合金層の形成によって、三層構成の金属箔のうち、キャ
リアとなる銅層銅層をエッチング除去する場合に内層銅
回路が保護され、良好な層間接続を行うことができる。
なお、この場合のエッチング液としては、銅がエッチン
グされ、ニッケルとニッケル合金層がエッチングされな
いアルカリ性のエッチング液を使用しなければならな
い。このエッチング液としては、市販のＡプロセス液
（メルテックス株式会社製、商品名）が使用できる。

【００１８】また、ニッケルあるいはニッケル合金層の
エッチング液としては、硝酸／過酸化水素の液が使用可
能である。三層構成の金属箔の薄い銅層面に形成する絶
縁材料としては、前記した接着剤を硬化して形成しても
良い。また、ガラス布／エポキシ樹脂製プリプレグ、ガ
ラス布／ポリイミド樹脂製プリプレグ、ガラス不織布／
エポキシ樹脂製プリプレグ等を重ね合わせ加圧加熱し
て、一体化しても良い。

【００１９】

【作用】本発明による方法では、接着剤をＢステージの
状態で用いるので穴あけ加工が容易であり、また、続く
加圧加熱によって他の配線板との接着が可能となる。さ
らに、薄い銅層によって微細配線パターンを形成するこ
とができる。

【００２０】

【実施例】

実施例１（１）図１（ａ）に示した三層構成の金属箔１は、ステ
ンレス板の表面に、硫酸銅めっき浴で厚さ２０μｍのキ
ャリアとなる銅層２を形成し、次に中間層３として、以
下の組成のニッケル−リンめっき液を用いて、１．５Ａ
／ｄｍ²、液温５０℃、時間５分の条件で厚さ０．２μ
ｍのニッケル−リン合金層を形成した。次に、薄い銅層
４として、ニッケル−リン合金層の上に、硫酸銅めっき
浴を用いて厚さ５μｍのめっき層を形成後、さらに、電
解処理によって亜鉛／クロムの防錆皮膜を形成して三層
構成の金属箔を作製した。（組成）硫酸ニッケル３００ｇ／ｌ塩化ニッケル５０ｇ／ｌホウ酸４０ｇ／ｌ亜リン酸１０ｇ／ｌ（２）前記金属箔の薄い銅層面に接着フィルム５である
Ｇ６０４（日立化成工業株式会社製、商品名）を貼り、
圧力１０ｋｇｆ／ｃｍ²、１５０℃で７分間加熱してＢ
ステージにする（図１（ｂ）に示す）。そして、図１
（ｃ）に示すように、ドリルで直径０．３ｍｍの穴６を
あけた。（３）両面銅張り積層板７（図１（ｄ）に示す。）であ
るＭＣＬ−Ｅ−６７（日立化成工業株式会社製、商品
名）を用いて内層銅回路８を形成する（図１（ｅ）に示
す。）。次に、無電解ニッケル／リン合金めっき浴であ
るブルーシューマ（日本カニゼン株式会社製、商品名）
を用いて、ｐＨ９、液温度９０℃の条件で０．２μｍの
ニッケル合金層９を形成した（図１（ｆ）に示す。）。（４）前記穴あけした基板の接着剤層側に、図１（ｇ）
に示すように内層板回路板が接触するように重ね合わ
せ、圧力４０ｋｇｆ／ｃｍ²、温度１７０℃時間４５分
の条件で加熱加圧一体化した。（５）アルカリエッチング液としてＡプロセス液（メル
テックス株式会社製、商品名）でキャリア銅２をエッチ
ング除去したのち、スルーホール１０をあけた（図１
（ｈ）に示す。）。（６）前記組成のエッチング液を用いて中間層３のニッ
ケル／リン合金層をエッチング（温度５０℃、浸漬時間
２分）除去し、５μｍの薄い銅層４を露出させる（図１
（ｉ）に示す。）。次に、全面に銅めっき層１１を形成
し（図１（ｊ）に示す。）、エッチングレジストを形成
し、不要な銅をエッチング除去して図１（ｋ）に示すよ
うに、前記積層一体化した基板の必要な箇所に導体回路
を形成する。（組成）硝酸２００ｇ／ｌ過酸化水素水１０ml／ｌプロピオン酸１００ｇ／ｌベンゾトリアゾール５ｇ／ｌ

【００２１】実施例２（１）実施例１で作製した三層構成の金属箔の薄い銅層
の面に、ガラス布／エポキシ樹脂製プリプレグＧＥＡ−
６７（Ｎ）厚さ０．０５ｍｍ（日立化成工業株式会社
製、商品名）を重ね合わせ、３０ｋｇｆ／ｃｍ²、１７
０℃、９０分の条件で加圧加熱一体化した。（２）次に実施例１の（２）〜（４）と同様の処理を行
った。（３）アルカリエッチング液としてＡプロセス液でキャ
リア銅をエッチング除去したのち、中間層のニッケル／
リン合金層を前記エッチング液を除去して５μｍの薄い
銅層を露出させた後、スルーホールをあけた。（４）全面に銅めっき層を形成し、エッチングレジスト
を形成し、不要な銅をエッチング除去して、前記積層一
体化した基板の必要箇所に導体回路を形成する。

【００２２】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によっ
て、配線収容量が高く、且つ簡便な多層プリント配線板
の製造法を提供ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｋ）は、それぞれ、本発明の一実施
例を示す各製造工程の断面図である。

【符号の説明】

１．三層構成の金属箔２．キャリアとな
る銅層３．中間層４．薄い銅層５．接着層６．穴７．両面銅張り積層板８．内層銅回路９．ニッケルめっき層１０．スルーホー
ル１１．銅めっき層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木隆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工場内 (72)発明者瀬戸口進一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 (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)発明者菅沼光輝茨城県下館市大字小川1500番地日立化成エレクトロニクス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】以下の工程を含むことを特徴とする多層プ
リント配線板の製造法。（ａ）薄い銅層／ニッケルあるいはニッケル合金からな
る中間層／キャリアとなる銅層の三層構成金属箔の薄い
銅層面に接着剤層を設け、この接着剤層をＢステージに
する工程。（ｂ）前記基板に穴をあける工程。（ｃ）前記穴をあけた基板の接着剤層側に、内層銅回路
表面にニッケルあるいはニッケル合金層を設けた他の基
板が接触するように重ね合わせ、加圧加熱して積層一体
化する工程。（ｄ）前記積層一体化した基板のキャリアとなる銅層の
除去と穴あけと中間層の除去を行う工程。（ｅ）前記基板の必要な箇所に導体回路を形成する工
程。
【請求項２】以下の工程を含むことを特徴とする多層プ
リント配線板の製造法。（ａ）薄い銅層／ニッケルあるいはニッケル合金からな
る中間層／キャリアとなる銅層の三層構成金属箔の薄い
銅層面に、Ｂステージの絶縁材料を重ね合わせ加圧加熱
して積層一体化し、さらにこの絶縁材料の面に接着剤層
を設け、この接着剤層をＢステージにする工程。（ｂ）前記基板に穴をあける工程。（ｃ）前記穴をあけた基板の接着剤層側に、内層銅回路
表面にニッケルあるいはニッケル合金層を設けた他の基
板が接触するように重ね合わせ、加圧加熱して積層一体
化する工程。（ｄ）前記積層一体化した基板のキャリアとなる銅層の
除去と穴あけと中間層の除去を行う工程。（ｅ）前記基板の必要な箇所に導体回路を形成する工
程。