JPH09321432A - 多層プリント配線板の製造方法 - Google Patents
多層プリント配線板の製造方法Info
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- JPH09321432A JPH09321432A JP8133075A JP13307596A JPH09321432A JP H09321432 A JPH09321432 A JP H09321432A JP 8133075 A JP8133075 A JP 8133075A JP 13307596 A JP13307596 A JP 13307596A JP H09321432 A JPH09321432 A JP H09321432A
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Abstract
を形成可能とする。 【解決手段】 多層プリント配線板4の導体層1,2間
の絶縁層3をエネルギービーム5で部分除去して、導体
層1,2間を電気的に接続するための経由穴6を形成し
た後に、経由穴6内部の導体層1上に残存した絶縁物7
を過マンガン酸液或いはクロム酸液等の薬液処理等によ
って除去する。その後、経由穴6内部に導電性物質19
を付与して、導体層1,2間を電気的に接続する。
Description
線板の製造方法に関し、詳しくは、導体層間接続のため
の経由穴を形成する方法及び経由穴形成後の回路形成の
技術に関するものである。
法では、ドリル加工によりスルーホールを形成し、この
スルーホールにメッキを施して導体層間の電気的接続を
行なう方法が一般的であったが、高密度化を達成するた
めに、スルーホールに代えて、表面に配線パターンが予
め形成された内層用基板の表面に、熱硬化性樹脂層を介
して金属箔を積層して構成される多層プリント配線板の
熱硬化性樹脂層に経由穴を形成し、この経由穴に導電性
物質(メッキ)を付与して内層用基板表面上の配線パタ
ーンと金属箔との間の電気的接続を行なう方法が近年広
く利用されつつある。
て、例えば図18〜図20に示すように、経由穴6を形
成する位置の金属箔20を除去して、浅いエッチング孔
20a(図18(c))を形成し、次いで、炭酸ガスレ
ーザー加工により熱硬化性樹脂層3に図18(d)のよ
うに深い経由穴6を形成する、コンホーマルマスクレー
ザー法と呼ばれる方法が知られている。また、例えば特
公平4−3676号公報にも炭酸ガスレーザーにより経
由穴6の形成方法が開示されており、レーザー光が下層
の配線パターン1に対する反射が高いことを利用して熱
硬化性樹脂層3だけをレーザー光で除去して、非貫通の
経由穴6を形成するものである。尚図中の8は内層用基
板、19は経由穴6内に付与される導電性物質である。
ようなレーザーの照射によって熱硬化性樹脂層3を除去
する方法では、図20(a)のように、経由穴6内部の
配線パターン1上に絶縁物7の薄い層が残り、下層の配
線パターン1を完全に露出することは不可能である。こ
れは赤外線レーザーを用いた場合、レーザーの波長より
薄い熱硬化性樹脂層3の温度が上がらないことが原因と
考えられる。また、紫外線レーザーでは分解した樹脂の
炭化物が再付着することが原因と考えられる。
場合、上記レーザーが赤外線レーザーであるため、熱硬
化性樹脂層3への熱伝導や下層の配線パターン1による
乱反射によって、図21(b)のように、経由穴6の内
壁面6bで熱硬化性樹脂層3が分解し、経由穴6の表層
の金属箔20が突出したような穴形状となり易い。つま
り、エッチングした金属箔20でマスキングしてエッチ
ング穴と同じ穴径の経由穴6をレーザービーム5で開け
ると、レーザービーム5の熱影響により、経由穴6の穴
径Dが金属箔20のエッチング穴径d1 より大きくなっ
て、経由穴6の内壁面6bがえぐられた状態となり、そ
の後、この内壁面6bの樹脂部分にメッキがし難くな
り、メッキ付きまわり性の不良が発生し易くなる。
することによって、金属箔20と熱硬化性樹脂層3との
密着部分に応力集中が発生する。つまり、熱が加わると
多層プリント配線板4′が膨張するが、熱硬化性樹脂3
と回路部分(金属箔20)とでは熱硬化性樹脂層3の方
が線膨張係数が大きいため、温度が上がると回路部分に
引張応力が発生し、断線の恐れがある。
では、経由穴6における配線パターン1と金属箔20と
の間の電気的接続の信頼性に欠け、実装による加熱や基
板使用時の搭載部分の発熱による層間の電気的接続が断
線するという問題がある。そこで従来より信頼性を向上
し得る経由穴6を形成する方法が求められている。さら
に図21(e)のように、パネルメッキをした後、金属
箔20をエッチングすることによって回路を形成する方
法にあっては、表面金属層が厚くなり、ファインな回路
形成(回路部のライン部分とスペース部分との幅を小さ
くして高密度化が図られるようにした構造)を形成する
ことが困難となり、信頼性の高い微細化回路を形成でき
ないなどの問題もあった。
で、その目的とするところは、導体層間の電気的接続の
信頼性が高い経由穴が形成可能な多層プリント配線板の
製造方法を提供することにあり、別の目的とするところ
は、経由穴の形成後、経由穴への導電性物質の付与状態
を良好にできると共に、経由穴上部の導体層の応力集中
を緩和でき、さらに信頼性の高い微細化回路を形成でき
るようにした多層プリント配線板の製造方法を提供する
ことにある。
に、本発明は、複数の導体層1,2と各導体層1,2間
に設けられる絶縁層3とを備えた多層プリント配線板4
の導体層1,2間の絶縁層3をエネルギービーム5で部
分除去して、導体層1,2間を電気的に接続するための
経由穴6を形成する工程を含む多層プリント配線板の製
造方法において、エネルギービーム5で経由穴6を形成
した後に、経由穴6内部の導体層1上に残存した絶縁物
7を除去することを特徴としており、このように経由穴
6内部の導体層1上に残存した絶縁物7を除去すること
で、経由穴6における導体層1,2間の電気的接続の信
頼性を高めることができる。
した絶縁物7を、過マンガン酸液或いはクロム酸液等の
薬液による化学的処理、或いはブラストによる物理的処
理、或いはプラズマやコロナ放電による電気的処理によ
って除去するのが好ましい。また、経由穴6を上層の導
体層2のエッチング穴径Dより小さい径にするか、或い
は経由穴6形成前に上層の導体層2を除去するか、或い
は経由穴6形成後に上層の導体層2の全部又は一部を除
去するか、或いはエネルギービーム5のエネルギー分布
によって経由穴6をテーパ形状とするのが好ましく、こ
の場合、経由穴6の内壁面6bがえぐれられる現象が無
くなり、また経由穴6の形成後、上層の導体層2の経由
穴6内部への突出がなく、経由穴6への導電性物質19
の付与状態が良好となると共に、経由穴6上部の応力集
中を緩和でき、導体層1,2間の電気的接続の信頼性を
高めことができる。
に、上層の導体層2の除去或いは塗工による樹脂積層後
に、導電性物質19を積層形成するのが好ましい。
説明する。本実施形態では、複数の導体層1,2と各導
体層1,2間に設けられる絶縁層3を備えた多層プリン
ト配線板4の導体層1,2間の絶縁層3をレーザービー
ムで部分的に除去して、導体層1,2間を電気的に接続
するための経由穴6を形成する工程を含む多層プリント
配線板の製造方法を例示する。
表面に予め形成された配線パターンを構成する銅箔で構
成される。このような配線パターン形成済みの内層用基
板8としては、例えばガラス布基材エポキシ樹脂銅張積
層板9(以下、「両面銅張積層板」と称する。)に回路
を形成したもの等があり、また配線パターンの表面に
は、粗化処理等の表面処理が施されていることが好まし
い。
ミド樹脂等の熱硬化性樹脂で形成されている。この熱硬
化性樹脂層上に後述の金属層のメッキ、或いは金属箔が
熱圧着等により配設されると共に、絶縁層3に経由穴6
を形成する位置は、前記内層用基板8の配線パターンが
存在する位置に設定される。なお、金属箔に予め半硬化
の熱硬化性樹脂を配設し、内層用基板8と熱圧着するこ
とも可能である。
充填材等を含有させてもよい。但し、特に限定するもの
ではないが、経由穴6の形成を阻害しやすいガラス繊維
等の無機質繊維強化材は含有していないことが好まし
い。また、この絶縁層3は内層用基板8の表面、または
金属箔の表面のいずれかの表面に形成すればよく、どち
らの表面に形成するかは適宜選択すればよいものであ
る。さらに、溶剤を含む樹脂組成物を用いてコーティン
グ等により絶縁層3を形成する場合には、一次加熱前
に、溶剤除去のための加熱を行ない、溶剤を除去してお
くことが好ましい。
ルミ箔、ニッケル箔などの金属箔で構成される。性能及
び入手の容易さの点で銅箔を使用することが好ましい。
そして、経由穴6を形成する位置の銅箔を除去する方法
として、例えばエッチングによる除去があるが、エッチ
ング以外の方法であってもよいものである。次に、多層
プリント配線板4の製造方法の一例を図1〜図3を参照
して説明する。
(積層板の厚み:1.0mm、銅箔の厚み:18μm)
の一方の面に、配線パターンとなる下層の導体層1を構
成する下層の銅箔(以下、「銅箔1」と称する。)を形
成し、他方の面は銅箔を全面に亘ってエッチングにより
除去して、図2(b)に示す配線パターン形成済みの内
層用基板8を作製する。次いで、形成した配線パターン
にエッチング粗化処理と呼ばれる表面処理(30°の塩
化銅2%、塩酸7%の溶液に30分浸漬)を施した。
ジシアンジアミドを主成分とする積層板の製造に一般に
使用されるエポキシ樹脂ワニスを、コンマコーターと呼
ばれる塗工装置を用いて、図3(a)に示す18μm厚
さの銅張り積層板用銅箔の接着面(マット)に乾燥後の
厚さが70μmとなるように塗工して、150℃、20
分乾燥して半硬化して形成される樹脂付き銅箔(図3
(b))を準備する。
面処理を施した配線パターン形成済みの内層用基板8表
面に、前記図3(b)の樹脂付き銅箔を積層して真空プ
レス成型(例えば、30kg/cm2 、170℃、12
0分間加熱加圧成型)する。次いで、上層の導体層2を
構成する上層の銅箔(以下、「銅箔2」と称する。)に
対して、エッチングレジストフィルム(ドライフィル
ム)を貼着、露光した後、図1(c)のように銅箔2を
エッチングして、φ100μmの経由穴6を形成する位
置の銅箔を部分除去する。なお、経由穴6を形成する位
置は内層用基板8の配線パターンが存在する部分に設定
した。
(d)のように絶縁層3を構成する熱硬化性樹脂層(以
下、「樹脂層3」と称する。)に経由穴6を形成した。
例えば出力60W、400mj/pulsのビーム5を
加工面でのエネルギー密度が約300mj/mm2 とな
り、かつ、予め除去した銅箔2のエッチング穴径Dより
大きくなるように銅箔除去部分(エッチング穴から露出
した樹脂部分)に照射する。
由穴6内部の銅箔1(配線パターン)上に残存した絶縁
物7の除去を行なう。本実施形態では過マンガン酸(或
いはクロム酸)のような薬液10による化学的処理によ
って絶縁物7を除去する方法を説明する。例えばシプレ
イ社製のMLB211液に80℃、5分間浸漬する膨潤
処理の後、過マンガン酸含有液(シプレイ社製のMLB
213液)を80℃に加温した液中に、5分間浸漬さ
せ、酸化分解処理を行なった後に、水洗いし、その後、
10%硫酸水溶液に5分間浸漬して処理液の残差を中和
した後、さらに水洗いを行なう。このような薬液10に
よる化学的な処理によって、図1(f)のように経由穴
6内部の銅箔1上の絶縁物7の除去を一括して且つ安価
で行なうことが可能となる。
後に、図1(g)のように経由穴6に導電性物質19を
付与する。例えば無電解メッキ、電気メッキを行ない、
エッチングレジストフィルム(ドライフィルム)を貼
着、露光した後、銅箔2をエッチングすることによっ
て、図1(h)のようなエッチングによる表層の回路を
形成でき、銅箔1,2間の導通が確保される。つまり、
経由穴6内部の銅箔(配線パターン)1上には絶縁物が
残存していないため、経由穴6における銅箔1,2間の
電気的接続の信頼性が高められるという利点がある。
て経由穴6内部の絶縁物7を除去する方法を説明した
が、他の方法として、図4(e)に示すように、経由穴
6内部の銅箔1上に残存した絶縁物7をブラスト11に
よって除去するようにしてもよい。例えばブラスト装置
によって、粒径5μmのアルミナ粉末をエア圧5kg/
cm2 で数秒間照射するのが好ましい。この方法は異方
性加工であり、ブラスト処理によって経由穴6の内壁面
6bの樹脂にダメージを与えないという利点がある。ま
た、図5に示すように、銅箔2上にエッチングレジスト
15を残したまま、ブラスト処理を実施し、その後、エ
ッチングレジスト15を除去するようにしてもよい。な
お、経由穴6内部の銅箔1上に残存した絶縁物7を除去
する工程を除いて、他の製造工程は図1の場合と同様で
あり、このことは以下図6、図7の各実施形態において
も同様である。
部の銅箔1上に残存した絶縁物7を反応性ガスを用いた
プラズマ処理によって除去するようにしてもよい。例え
ば真空槽を0.0001Torrまで排気した後、真空
槽中にArガス(流量50cc/min)と酸素ガス
(流量50cc/min)の混合ガス、もしくは、CF
4 ガス(流量5cc/min)を追加導入して真空槽中
の圧力を0.1Torrとし、この真空槽中に積層基板
を設置し、プラズマ印加電力60W(高周波13.56
MHz)を数分間付加することによってプラズマ12を
発生させる。この方法では、化学反応によるものである
ため、基板へのダメージが少ないという利点がある。な
お、反応性ガスは、酸素或いはフッ素の少なくとも一方
を含むガスを用いるのが好ましい。
部の銅箔1上に残存した絶縁物7をコロナ放電13によ
って電気的に除去するようにしてもよい。例えば大気中
において、経由穴6の内部の銅箔1と電極間に高周波電
圧14KVを印加して、コロナ放電による処理を10秒
間程度行なう。この方法は大気中で電気的に処理するこ
とが可能であり、上記プラズマ処理のように減圧下での
処理を伴わなくてよいという利点がある。
壁面6bがえぐれた状態となるのを防止する方法を以下
説明する。図8は、レーザービーム5で経由穴6を形成
する前の段階で、図8(c)のように銅箔2をエッチン
グして、φ200μmの経由穴6を形成する位置の銅箔
2を除去し、次いで、炭酸ガスレーザーを用いて経由穴
6を形成する場合を示している。この実施形態では、経
由穴6の形成時において、樹脂層3には銅箔2のエッチ
ング穴径Dよりも小径dのレーザービーム5を照射し
て、樹脂層3にエッチング穴径Dよりも小径の経由穴6
を形成する。その後、図1の実施形態と同様、経由穴6
内部の銅箔1上に残存した絶縁物7を薬液処理などの方
法で除去した後に、経由穴6に導電性物質19を付与し
て銅箔1,2を電気的に接続するようにしたものであ
る。尚、図8(a)において、配線パターン形成済みの
内層用基板8と、樹脂付き銅箔とをプレス成型して、図
8(b)のように配線パターン形成済みの内層用基板8
上に樹脂層3を介して上層の銅箔2を積層する工程は、
図1(a)(b)の工程と同様である。このことは以下
の図9〜図15の各実施形態において同様である。
箔2のエッチング穴径Dよりも小径のレーザービーム5
を照射する方法として、例えば、出力60W、400m
j/pulsのビームを加工面でのエネルギー密度が約
300mj/mm2 で、かつ、予め除去した銅箔2のエ
ッチング穴径Dよりビーム径を小さく絞り、銅箔除去部
分(エッチング穴から露出した樹脂部分)に照射し、φ
100μmの経由穴6を形成する。この方法では、経由
穴6はビームを絞った結果、銅箔部分の経由穴6内部へ
の突出は認められなかった。
のエネルギービーム5を樹脂層3に照射することで、経
由穴6の内壁面6bがえぐられるのを防止でき、従っ
て、導電性物質19(メッキ)の付与状態が良好とな
る。つまり図9(a)のように経由穴6の上部6aにレ
ーザービーム5が照射されることで、経由穴6の上部6
aに丸みが付いて、後で経由穴6に付与される導電性物
質19(メッキ層)が経由穴6の上部6aで滑らかな曲
面形状となるので、メッキ付きまわり性が良好となり、
経由穴6上部の銅箔2への応力集中を緩和できる。その
理由は、熱が加わると多層プリント配線板4は膨張する
が、樹脂層3と回路部分とでは樹脂層3の方が線膨張係
数が大きいため、温度が上がると回路部分に引張応力が
発生し、断線の恐れがあるが、本実施形態のように経由
穴6の上部6aにレーザー加工によって丸みを付けるこ
とで、経由穴6上部の回路部分に応力が集中しなくな
り、回路部分(メッキ層)が切れ難くなり、結果とし
て、非貫通の経由穴6における銅箔1,2間の電気的接
続の熱的信頼性を向上させることができ、信頼性の高い
多層プリント配線板4を得ることができるものである。
また、炭酸ガスレーザーを用いることで、ランニングコ
ストが低く、安価に多層プリント配線板4を製造できる
という利点もある。
する場合において、図10(a)に示すように、炭酸ガ
スレーザーのモードをビーム中心から周囲にいく程小さ
くなるようなエネルギー分布Aにすることにより、図1
0(b)に示すように、経由穴6の内径が内層用基板8
に近づくにつれて小さくなるようなテーパ状の経由穴6
を形成することができる。従って、経由穴6の上部6a
に丸みを付けるのが一層容易となり、図10(d)のよ
うに経由穴6内部への導電性物質19(メッキ)の付与
が容易になると共に、図10(e)のようにメッキ後に
おいて、経由穴6上部の銅箔2への応力集中を緩和で
き、経由穴6における銅箔1,2間の電気的接続の信頼
性を高めることができるようになる。このようなビーム
中心から周囲にいく程小さくなるようなエネルギー分布
Aの炭酸ガスレーザーを用いるか、或いは通常の炭酸ガ
スレーザーを用いるかは任意に選択自在である。このこ
とは以下の実施形態においても同様である。
〜(f)に示すように、経由穴6が形成される位置の銅
箔2をエッチングで除去する際に使用されるエッチング
レジスト15を残存させたまま、レーザービーム5を樹
脂層3に照射して経由穴6を形成し、図11(g)のよ
うにエッチングレジスト15を除去するようにしてもよ
い。このようにエッチングレジスト15を残したまま樹
脂層3のレーザー加工を行なうことによって、レーザー
加工によって発生する飛散物の基板上への再付着物をエ
ッチングレジスト15と共に除去することができ、後の
洗浄工程が容易になるという利点がある。他の工程は図
10と同様である。
て、内層用基板8上の銅箔1と銅箔2との導通を確保す
るときに、図12に示すように、予め形成される銅箔2
のエッチング穴径Dを後に銅箔2上に形成される回路の
ランド径D1 よりも小さく設定するのが好ましい。この
ように銅箔2上に形成される回路のランド径D1 を、銅
箔2に予め形成されたエッチング穴径D以上(φ200
μm以上)にすることで、ランド以外の配線パターン部
分と下地樹脂層3とが真空プレスで成形された銅箔と下
地樹脂から形成されているため密着力を強めることがで
き、より信頼性の高い多層プリント配線板4が得られる
という利点がある。このことは、以下の図13〜図17
の各実施形態においても同様である。
この実施形態では、図13(d)に示すように、銅箔2
をエッチングして、φ100μmの経由穴6を形成する
位置の銅箔2を除去し、その後、図13(f)のように
炭酸ガスレーザーを用いて経由穴6を形成する。このと
き、経由穴6が形成される位置の銅箔2をエッチングで
除去する際に使用されるエッチングレジスト15を残存
させたまま、エッチング穴径D′よりも大径のレーザー
ビーム5を照射して、エッチング穴周囲のエッチングレ
ジスト15を除去すると共に、銅箔2のエッチング穴径
Dよりも大きい穴径d′の経由穴6を形成する。例えば
出力60W、400mj/pulsのビームを加工面で
のエネルギー密度が約300mj/mm2 で、かつ、予
め除去した銅箔2のエッチング穴径D′より大きいφ2
00μmのビームを照射し、φ100μmの経由穴6の
形成、並びに経由穴6周囲のφ200μmのエッチング
レジスト15を除去する。
ッチングレジスト15を用いて経由穴6が形成される位
置の銅箔2のエッチング穴を再度エッチングで拡大し
て、銅箔2にφ200μmのエッチング穴径D(>
D′)を形成した後に、図13(h)のようにエッチン
グレジスト15をすべて除去する。そして、経由穴6内
部の銅箔1上に残存した絶縁物7を図1で示したような
薬液処理などの方法で除去した後に、図13(i)のよ
うに経由穴6に導電性物質19を付与して銅箔1,2間
を電気的に接続するようにしたものである。
15を利用して銅箔2のエッチング穴径Dを経由穴6の
穴係合孔d′よりも大きく形成することによって、経由
穴6の形成後、経由穴6内部の銅箔2の突出を防止で
き、経由穴6へのメッキ付きまわり性を向上させること
ができると共に、エッチングレジスト15の残存によっ
てレーザーによって除去された樹脂飛散物が内層用基板
8上に再付着することを防止できる。さらに、経由穴6
上部にレーザービーム5が照射されることで、経由穴6
上部に丸みが付いて(図9参照)、後で経由穴6に付与
される導電性物質19(メッキ層)が経由穴6上部で滑
らかな曲面形状となるので、経由穴6上部の銅箔2への
応力集中を緩和でき、メッキ層が切れ難くなり、結果と
して、非貫通経由穴6による電気的接続の熱的信頼性を
向上させることが容易となる。
実施形態では、先ず図14(c)に示すように、経由穴
6を形成する前に、上層の銅箔2をエッチングによりす
べて除去し、その後、炭酸ガスレーザーを用いて経由穴
6を形成するようにしたものである。このように経由穴
6の形成前に銅箔2を全面に亘ってエッチングにより除
去することで、経由穴6の形成後に、経由穴6内部の銅
箔2の突出を防止でき、経由穴6へのメッキ付きまわり
性を向上させることができると共に、経由穴6上部にレ
ーザービーム5が照射されることで、経由穴6上部に丸
みが付いて、後で経由穴6に付与される導電性物質19
が経由穴6上部で滑らかな曲面形状となるので、経由穴
6上部の銅箔2への応力集中を緩和でき、経由穴6にお
ける導体層間の電気的接続の信頼性を高めることがで
き、そのうえ銅箔2が存在しないことで、図14(g)
のようにメッキ後の表面金属層が薄くなり、エッチング
によってファインパターン(回路部のライン部分とスペ
ース部分との幅を小さくして高密度化が図られるように
したもの)を形成することが可能となり、信頼性の高い
微細化回路を形成することが容易となる。
銅箔2は、図14(a)の真空プレス成型時において
は、回路部分と樹脂層3との密着強度を高める働きをす
る。つまり、上層の銅箔2を形成しない場合は、プレス
による積層ができないので、銅箔1と樹脂層3との密着
強度を確保するのが困難となるのに対して、樹脂層3の
両面に銅箔1,2を積層したものを真空プレス成型する
ことによって、下層の銅箔1と樹脂層3との密着強度を
確保するのが容易になるからである。
この実施形態では、レーザービーム5で経由穴6を形成
する前に、図15(c)のように経由穴6が形成される
位置の銅箔2をエッチングで部分除去し、次いで、図1
5(d)のようにエッチング穴径Dよりも大径のレーザ
ービーム5を樹脂層3に照射して、樹脂層3に経由穴6
を形成し、その後、図15(f)のように経由穴6内部
の銅箔1上に残存した絶縁物7を図1で示したような薬
液処理などの方法で除去すると共に、銅箔2をエッチン
グですべて除去し、その後、図15(g)(h)のよう
に経由穴6に導電性物質19を付与して、樹脂層3上に
配線パターンを形成するものである。このとき銅箔2上
に形成される回路のランド径D1 を、再エッチングによ
って形成された銅箔2のエッチング穴径D以上(φ20
0μm以上)にすることで、ランド以外の配線パターン
部分と下地樹脂層3との密着力が確保される。
すべてエッチングで除去することによって、経由穴6内
部の銅箔2の突出を防止でき、経由穴6へのメッキ付き
まわり性を向上させることができると共に、銅箔2が存
在しないことで、メッキ後の表面金属層が薄くなり、エ
ッチングによって信頼性の高い微細化回路を形成するこ
とが可能となる。なお、銅箔2のエッチング除去は、レ
ーザービーム5による経由穴6の形成前に行なうように
してもい。この場合、経由穴6上部にレーザービーム5
が照射されることで、経由穴6上部に丸みが付いて、後
で経由穴6に付与される導電性物質19(メッキ層)が
経由穴6上部で滑らかな曲面形状となるので、経由穴6
上部の銅箔2への応力集中を緩和でき、経由穴6におけ
る導体層間の電気的接続の信頼性を高めることができる
ようになる。
る。この実施形態では、内層用基板8表面に熱硬化性樹
脂を塗工し、乾燥硬化させて構成される樹脂層3にレー
ザービーム5を照射して経由穴6を形成するものであ
る。まず、図16(a)に示す両面銅張積層板9(積層
板の厚み:1.0mm、銅箔の厚み:18μm)の一方
の面に銅箔1(配線パターン)を形成し、他方の面は銅
箔2を全面に亘ってエッチングにより除去して、図16
(b)に示す配線パターン形成済みの内層用基板8を作
製する。次いで、形成した配線パターンにエッチング粗
化処理と呼ばれる表面処理(30°の塩化銅2%、塩酸
7%の溶液に30分浸漬)を施した。
ジシアンジアミドを主成分とする積層板の製造に一般に
使用されるエポキシ樹脂ワニスを、カーテンマコーター
と呼ばれる塗工装置を用いて、図16(c)に示すよう
に、内層用基板8上に乾燥後の厚さが50μmとなるよ
うに塗工して、150℃、60分乾燥して半硬化する。
ービーム5を用いて経由穴6を形成する。例えば出力6
0W、400mj/pulsのビームを加工面でのエネ
ルギー密度が約300mj/mm2 となるようなビーム
を照射し、φ100μmの経由穴6を形成する。次い
で、経由穴6内部の銅箔1上に残存した絶縁物7を図1
に示した薬液処理などの方法で除去した後、図16
(f)〜(j)のように、パラジウムの核付け後、無電
解メッキ40をした後に、エッチングレジスト15を貼
着、露光し、その後、電解メッキにより経由穴6内に導
電性物質19を付与することによって、上層の回路を形
成して、導体層間の導通を確保する。この方法では、銅
箔エッチングによる回路形成ではなく、メッキによって
回路を積層形成することにより、信頼性の高い微細化回
路を形成することが可能となる。なお、パラジウムの核
付け後、エッチングレジスト(ドライフィルム)を貼
着、露光した後、無電解メッキによって上層の回路を形
成すると共に、導体層間の導通を確保するようにしても
よいものである。このことは以下の図17の実施形態に
おいても同様である。
の実施形態では、内層用基板8表面に熱硬化性樹脂を塗
工し、乾燥硬化させて構成される樹脂層3にレーザービ
ーム5を照射して経由穴6を形成する前に図17(d)
のようにレジストフィルム25を樹脂層3上に貼着した
後、炭酸ガスレーザーを用いて経由穴6を形成する。次
いで、図17(f)のようなブラスト処理(例えば粒径
5μmのアルミナ粉末をエア圧5kg/cm2 で数秒間
照射)を施すことによって、経由穴6内部の銅箔1上に
残存した絶縁物7を除去することができ、レジストの露
光現像の処理が不要な製造工程を実施できる。なおブラ
スト処理後は、図16と同様な方法で、経由穴6への導
電性物質19の付与並びに上層の回路パターンを形成す
る。
銅箔を使用した場合を説明したが、これに限定されるも
のではなく、例えばアルミ箔、ニッケル箔などの金属箔
を用いるようにしてもよいのは勿論のことである。
項1記載の発明は、複数の導体層と各導体層間に設けら
れる絶縁層から構成される多層プリント配線板の導体層
間の絶縁層をエネルギービームで部分除去して、導体層
間を電気的に接続するための経由穴を形成する工程を含
む多層プリント配線板の製造方法において、エネルギー
ビームで経由穴を形成した後に、経由穴内部の導体層上
に残存した絶縁物を除去するものであるから、経由穴内
部の導体層に残存した絶縁物を除去することで、経由穴
における導体層間の電気的接続の信頼性を高めることが
でき、信頼性の高い多層プリント配線板を製造できる。
由穴内部の導体層上に残存した絶縁物を過マンガン酸液
或いはクロム酸液等の薬液処理によって除去することに
より、請求項1記載の効果に加えて、経由穴内部の導体
層上に残存した絶縁物の除去を薬液を用いて一括して且
つ安価で行なうことが可能となる。請求項3記載の発明
は、請求項1記載の経由穴内部の導体層上に残存した絶
縁物をブラストによって除去することにより、請求項1
記載の効果に加えて、ブラスト処理によって経由穴の内
壁面の絶縁層にダメージを与えないようにすることがで
きる。
由穴内部の導体層上に残存した絶縁物を反応性ガスを用
いたプラズマ処理によって除去することにより、請求項
1記載の効果に加えて、プラズマ処理は化学反応による
ものであるため、経由穴周辺部分のダメージが少なくな
る。請求項5記載の発明は、請求項4記載の反応性ガス
は、酸素或いはフッ素の少なくとも一方を含むガスであ
るから、請求項4記載の効果に加えて、酸素或いはフッ
素を吹きつけて経由穴内部の導体層上に残存した絶縁物
を除去することで、環境面での問題がなくなる。
由穴内部の導体層上に残存した絶縁物をコロナ放電によ
って除去することにより、請求項1記載の効果に加え
て、大気中で電気的に処理することが可能であり、プラ
ズマ処理のような減圧下での処理が不要となる。請求項
7記載の発明は、請求項1乃至請求項6のいずれかに記
載の経由穴を形成する前に、経由穴が形成される位置の
上層の導体層をエッチングで部分除去し、次いで、エッ
チング穴径よりも小径のエネルギービームを絶縁層に照
射して、絶縁層にエッチング穴径よりも小径の経由穴を
形成した後に、経由穴内部の下層の導体層上に残存した
絶縁物を除去し、その後、経由穴に導電性物質を付与し
て導体層間を電気的に接続することにより、請求項1乃
至請求項6のいずれかに記載の効果に加えて、上層の導
体層のエッチング穴径より小径のエネルギービームを絶
縁層に照射することで、経由穴の内壁面がえぐれられる
現象が無くなり、導電性物質(メッキ)の付与状態が良
好となる。しかも経由穴の形成後、経由穴内部の導体層
の突出を防止でき、経由穴へのメッキ付きまわり性を向
上させることができると共に、経由穴上部にエネルギー
ビームが照射されることで、経由穴上部に丸みが付い
て、後で経由穴に付与される導電性物質が経由穴上部で
滑らかな曲面形状となるので、経由穴上部の導体層への
応力集中を緩和でき、経由穴上部の導体層の応力集中を
緩和でき、経由穴における導体層間の電気的接続の信頼
性を高めることができ、結果として、信頼性の高い多層
プリント配線板を製造できる。
項6のいずれかに記載の経由穴が形成される位置の上層
の導体層をエッチングで除去する際に使用されるエッチ
ングレジストを残存させたまま、エネルギービームを絶
縁層に照射して経由穴を形成し、エッチングレジストを
除去した後に、経由穴内部の導体層上に残存した絶縁物
を除去することにより、請求項1乃至請求項6のいずれ
かに記載の効果に加えて、エッチングレジストを残した
まま絶縁層のレーザー加工を行なうことによって、レー
ザー加工によって発生する飛散物の基板上への再付着物
をエッチングレジストと共に除去することができ、後の
洗浄工程が容易となる。請求項9記載の発明は、請求項
1乃至請求項6のいずれかに記載の経由穴が形成される
位置の上層の導体層をエッチングで除去する際に使用さ
れるエッチングレジストを残存させたまま、エッチング
穴径よりも大径のエネルギービームを絶縁層に照射して
経由穴を形成すると共に、エッチング穴周囲のエッチン
グレジストを除去し、次いで、残存するエッチングレジ
ストを用いて経由穴が形成される位置の上層の導体層の
エッチング穴を再度エッチングで拡大した後に、エッチ
ングレジストを除去すると共に、経由穴内部の導体層上
に残存した絶縁物を除去し、その後、経由穴に導電性物
質を付与して導体層間を電気的に接続することにより、
請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の効果に加え
て、エッチングレジストを残したまま絶縁層のレーザー
加工を行なうことによって、レーザー加工によって発生
する飛散物の基板上への再付着物をエッチングレジスト
と共に除去することができ、後の洗浄工程が容易とな
る。そのうえ、残存するエッチングレジストを利用して
上層の導体層のエッチング穴径を経由穴よりも大きく拡
大することによって、経由穴の形成後、経由穴内部への
導体層の突出を確実に防止でき、経由穴へのメッキ付き
まわり性を向上させることができると共に、経由穴上部
にエネルギービームが照射されることで、経由穴上部に
丸みが付いて、後で経由穴に付与される導電性物質(メ
ッキ層)が経由穴上部で滑らかな曲面形状となるので、
経由穴上部の銅箔への応力集中を緩和でき、非貫通経由
穴による導体層間の電気的接続の熱的信頼性を向上させ
ることが容易となる。
求項6のいずれかに記載の経由穴を形成する前に、上層
の導体層をエッチングですべて除去し、次いで、エネル
ギービームを絶縁層に照射して経由穴を形成した後に、
経由穴内部の導体層上に残存した絶縁物を除去し、その
後、経由穴に導電性物質を付与すると共に、絶縁層上に
配線パターンを形成することにより、請求項1乃至請求
項6のいずれかに記載の効果に加えて、経由穴形成前に
上層の導体層がすべて除去されるので、経由穴内部への
導体層の突出を防止でき、経由穴へのメッキ付きまわり
性を向上させることができると共に、上層の導体層が存
在しないことで、メッキ後の表面金属層が薄くなり、エ
ッチングによって信頼性の高い微細化回路を形成するこ
とが可能となる。
求項6のいずれかに記載の経由穴を形成する前に、経由
穴が形成される位置の上層の導体層をエッチングで部分
除去し、次いで、エッチング穴径よりも大径のエネルギ
ービームを絶縁層に照射して、絶縁層に経由穴を形成し
た後に、経由穴内部の導体層上に残存した絶縁物を除去
すると共に、上層の導体層をエッチングですべて除去
し、その後、経由穴に導電性物質を付与すると共に、絶
縁層上に配線パターンを形成することにより、請求項1
乃至請求項6のいずれかに記載の効果に加えて、経由穴
形成後に上層の導体層がすべて除去されることで、経由
穴内部への導体層の突出を防止でき、経由穴へのメッキ
付きまわり性を向上させることができると共に、上層の
導体層が存在しないことで、メッキ後の表面金属層が薄
くなり、エッチングによって信頼性の高い微細化回路を
形成することが可能となる。
求項6のいずれかに記載の絶縁層が内層用基板表面に熱
硬化性樹脂を塗工し、乾燥硬化させて構成され、この絶
縁層にエネルギービームを照射して経由穴を形成し、経
由穴内部の導体層上に残存した絶縁物を除去し、その
後、経由穴に導電性物質を付与すると共に、絶縁層上に
配線パターンを形成することにより、請求項1乃至請求
項6のいずれかに記載の効果に加えて、上層の導体層が
存在しないことで、経由穴内部の導体層の突出を防止で
き、経由穴へのメッキ付きまわり性を向上させて、経由
穴における導体層間の電気的接続の信頼性を高めること
ができると共に、上層の導体層の不存在によって、メッ
キ後の表面金属層が薄くなり、エッチングによって信頼
性の高い微細化回路を形成することが可能となる。
の経由穴を形成した後に、レジストフィルムを絶縁層に
密着させ、次いで、エネルギービームを照射してレジス
トを部分除去すると共に絶縁層に経由穴を形成し、その
後、経由穴内部の導体層上に残存した絶縁物を除去する
ことにより、請求項12記載の効果に加えて、レジスト
の露光現像処理を省いた製造方法を実施できるものであ
る。
求項13のいずれかに記載の予め形成される上層の導体
層のエッチング穴径が内層用基板上の配線パターンのラ
ンド径よりも小さく設定されているから、請求項7乃至
請求項13のいずれかに記載の効果に加えて、ランド以
外の回路パターン部分と下地樹脂との密着力を確保する
ことができる。
求項7乃至請求項13のいずれかに記載の効果に加え
て、エネルギービームとして炭酸ガスレーザーを用いた
から、ランニングコストが低く、安価に多層プリント配
線板を製造できる。請求項16記載の発明は、請求項1
5記載の炭酸ガスレーザーのモードをビーム中心から周
囲にいく程小さくなるようなエネルギー分布にすること
により、経由穴の内径が内層用基板に近づくにつれて小
さくなるようなテーパ状の経由穴を形成することによ
り、請求項15記載の効果に加えて、経由穴の内径が内
層用基板に近づくにつれて小さくなるテーパ状の経由穴
を形成することで、経由穴内部への導電性物質の付与が
容易となると共に、経由穴上部の導体層の応力集中を緩
和でき、経由穴における導体層間の電気的接続の信頼性
を一層高めることができるものである。
程図である。
内層用基板の製造工程の説明図である。
程の説明図である。
ある。
である。
図である。
図である。
図である。
の説明図である。
図、(b)〜(e)は炭酸ガスレーザーを用いた場合の
製造工程図である。
程図である。
エッチング穴径を説明する平面図及び正面断面図、
(c)(d)は上層の配線パターンのランド径と銅箔の
エッチング穴径との関係を説明する平面図及び正面断面
図である。
程図である。
程図である。
程図である。
程図である。
程図である。
斜視図であり(e)は断面図である。
断面図である。
上に絶縁物が残存している場合を説明する断面図であ
る。
ぐられた状態を説明する断面図である。
Claims (16)
- 【請求項1】 複数の導体層と各導体層間に設けられる
絶縁層とを備えた多層プリント配線板の導体層間の絶縁
層をエネルギービームで部分除去して、導体層間を電気
的に接続するための経由穴を形成する工程を含む多層プ
リント配線板の製造方法において、エネルギービームで
経由穴を形成した後に、経由穴内部の導体層上に残存し
た絶縁物を除去することを特徴とする多層プリント配線
板の製造方法。 - 【請求項2】 経由穴内部の導体層上に残存した絶縁物
を過マンガン酸液或いはクロム酸液等の薬液処理によっ
て除去することを特徴とする請求項1記載の多層プリン
ト配線板の製造方法。 - 【請求項3】 経由穴内部の導体層上に残存した絶縁物
をブラストによって除去することを特徴とする請求項1
記載の多層プリント配線板の製造方法。 - 【請求項4】 経由穴内部の導体層上に残存した絶縁物
を反応性ガスを用いたプラズマ処理によって除去するこ
とを特徴とする請求項1記載の多層プリント配線板の製
造方法。 - 【請求項5】 反応性ガスは、酸素或いはフッ素の少な
くとも一方を含むガスであることを特徴とする請求項4
記載の多層プリント配線板の製造方法。 - 【請求項6】 経由穴内部の導体層上に残存した絶縁物
をコロナ放電によって除去することを特徴とする請求項
1記載の多層プリント配線板の製造方法。 - 【請求項7】 経由穴を形成する前に、経由穴が形成さ
れる位置の上層の導体層をエッチングで部分除去し、次
いで、エッチング穴径よりも小径のエネルギービームを
絶縁層に照射して、絶縁層にエッチング穴径よりも小径
の経由穴を形成した後に、経由穴内部の導体層上に残存
した絶縁物を除去し、その後、経由穴に導電性物質を付
与して導体層間を電気的に接続することを特徴とする請
求項1乃至請求項6のいずれかに記載の多層プリント配
線板の製造方法。 - 【請求項8】 経由穴が形成される位置の上層の導体層
をエッチングで除去する際に使用されるエッチングレジ
ストを残存させたまま、エネルギービームを絶縁層に照
射して経由穴を形成し、エッチングレジストを除去した
後に、経由穴内部の導体層上に残存した絶縁物を除去す
ることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに
記載の多層プリント配線板の製造方法。 - 【請求項9】 経由穴が形成される位置の上層の導体層
をエッチングで除去する際に使用されるエッチングレジ
ストを残存させたまま、エッチング穴径よりも大径のエ
ネルギービームを絶縁層に照射して経由穴を形成すると
共に、エッチング穴周囲のエッチングレジストを除去
し、次いで、残存するエッチングレジストを用いて経由
穴が形成される位置の上層の導体層のエッチング穴を再
度エッチングで拡大した後に、エッチングレジストを除
去すると共に、経由穴内部の導体層上に残存した絶縁物
を除去し、その後、経由穴に導電性物質を付与して導体
層間を電気的に接続することを特徴とする請求項1乃至
請求項6のいずれかに記載の多層プリント配線板の製造
方法。 - 【請求項10】 経由穴を形成する前に、上層の導体層
をエッチングですべて除去し、次いで、エネルギービー
ムを絶縁層に照射して経由穴を形成した後に、経由穴内
部の導体層上に残存した絶縁物を除去し、その後、経由
穴に導電性物質を付与すると共に、絶縁層上に配線パタ
ーンを形成することを特徴とする請求項1乃至請求項6
のいずれかに記載の多層プリント配線板の製造方法。 - 【請求項11】 経由穴を形成する前に、経由穴が形成
される位置の上層の導体層をエッチングで部分除去し、
次いで、エッチング穴径よりも大径のエネルギービーム
を絶縁層に照射して、絶縁層に経由穴を形成した後に、
経由穴内部の導体層上に残存した絶縁物を除去すると共
に、上層の導体層をエッチングですべて除去し、その
後、経由穴に導電性物質を付与すると共に、絶縁層上に
配線パターンを形成することを特徴とする請求項1乃至
請求項6のいずれかに記載の多層プリント配線板の製造
方法。 - 【請求項12】 絶縁層が内層用基板表面に熱硬化性樹
脂を塗工し、乾燥硬化させて構成され、この絶縁層にエ
ネルギービームを照射して経由穴を形成し、経由穴内部
の導体層上に残存した絶縁物を除去し、その後、経由穴
に導電性物質を付与すると共に、絶縁層上に配線パター
ンを形成することを特徴とする請求項1乃至請求項6の
いずれかに記載の多層プリント配線板の製造方法。 - 【請求項13】 経由穴を形成した後に、レジストフィ
ルムを絶縁層に密着させ、次いで、エネルギービームを
照射してレジストを部分除去すると共に絶縁層に経由穴
を形成し、その後、経由穴内部の導体層上に残存した絶
縁物を除去することを特徴とする請求項12記載の多層
プリント配線板の製造方法。 - 【請求項14】 予め形成される上層の導体層のエッチ
ング穴径が後に上層の導体層上に形成される配線パター
ンのランド径よりも小さく設定されていることを特徴と
する請求項7乃至請求項13のいずれかに記載の多層プ
リント配線板の製造方法。 - 【請求項15】 エネルギービームとして炭酸ガスレー
ザーを用いることを特徴とする請求項1又は請求項7乃
至請求項13のいずれかに記載の多層プリント配線板の
製造方法。 - 【請求項16】 炭酸ガスレーザーのモードをビーム中
心から周囲にいく程小さくなるようなエネルギー分布に
することにより、経由穴の内径が内層用基板に近づくに
つれて小さくなるようなテーパ状の経由穴を形成するこ
とを特徴とする請求項15記載の多層プリント配線板の
製造方法。
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JP13307596A JP4212006B2 (ja) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | 多層プリント配線板の製造方法 |
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ID=15096267
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