JPH0951170A

JPH0951170A - 多層プリント配線板の製造法

Info

Publication number: JPH0951170A
Application number: JP20318695A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Yamamoto; 和徳山本; Akishi Nakaso; 昭士中祖; 義之 ▲つる▼; Yoshiyuki Tsuru; Atsushi Takahashi; 敦之高橋; Takeshi Madarame; 健斑目; Teiichi Inada; 禎一稲田; Kazuhisa Otsuka; 和久大塚; Shigeharu Ariga; 茂晴有家; Kuniji Suzuki; 邦司鈴木; Mitsuo Tetsupouzuka; 三夫鉄▲砲▼塚
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 1995-08-09
Filing date: 1995-08-09
Publication date: 1997-02-18

Abstract

(57)【要約】【課題】穴内への接着剤のしみ出しの抑制に優れ、か
つ、精度の良い多層プリント配線板を効率良く製造する
方法を提供すること。【解決手段】金属箔１の片面に半硬化状態の絶縁性接着
剤２を設けた接着剤付金属箔３に貫通穴４をあけ、その
接着剤面を予め準備した回路板５と重ね、前記接着剤付
金属箔３の金属箔１の上に積層過程で塑性流動するシー
ト６を重ね、加熱加圧して積層一体化するとともに、塑
性流動するシート６の、前記絶縁性接着剤２の融点また
は軟化点における弾性率が、前記絶縁性接着剤２の弾性
率以下であること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、バイアホールを有
する多層プリント配線板の積層工程の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、プリント配線板を高密度化するに
は、一般に、配線層数を増やす方法がとられているが、
配線層数を増やすと必然的に、各層間の電気的接続のた
めの接続穴が増加する。従来、この層間接続には貫通穴
が用いられていたので、貫通穴が増加すると、貫通穴に
よる面積が増加し、配線導体を形成する面積が減少する
ので、配線層数の増加の割には高密度化できないという
問題があった。

【０００３】そこで、電気的接続が必要な箇所にのみ層
間の接続を行なう方法が開発され、多層プリント配線板
において内層のスルーホール、外層と内層を接続するサ
ーフェイスビアホールといったいわゆるインタスティシ
ャルバイアホール（ＩＶＨ）を設けたものがある。この
ＩＶＨ入り多層プリント配線板は、高密度化に有効であ
る他に、配線自由度向上、電気的特性向上、配線長減少
のメリットがあるが、従来の方法では製造工程が複雑に
なるため、製造工程を簡素化し低コストにするととも
に、さらなる高密度化を目指す方法が提案されている。

【０００４】このようなバイアホールは、古くは、セラ
ミクス配線板において多用されており、絶縁層と導電層
を交互に形成するセラミクス配線板においては、常用さ
れていたものであるが、プラスチック配線板において
は、絶縁層と導電層を交互に形成することが、効率を低
下させ、一般的には行なわれていなかったものである。
しかし、最近の電子機器の発達に伴い配線板に要求され
る配線の収容量は、著しく増大し、バイアホールを形成
せざるを得なくなったのである。提案としては、このよ
うなプラスチック配線板にバイアホールを形成する方法
は多くなされており、例えば、特開昭５５−７８５９８
号公報には、加工した両面基板とプリプレグを交互に重
ねる方法が開示され、特開昭５９−４８９９６号公報に
は、両面銅張り積層板に穴をあけ、穴内壁を金属化し、
片面の銅箔のみを加工して、内層回路板とプリプレグを
介して積層一体化し、必要な場合には貫通穴をあけ、内
壁を金属化し、外層回路を加工する方法が開示されてい
る。このような方法は、従来の配線板の技術をそのまま
使用するもので、効率は良いのであるが、穴径を小さく
することができず、現在のような高密度の配線を収容す
るには、かなり困難である。

【０００５】そこで、近年では、より高密度の配線を収
容するために、例えば、特開昭６３−１１９５９９号公
報に開示されているように、保護用金属箔を有する銅箔
の銅箔面に接着接着シートを貼り合わせ、打ち抜きやル
ータ加工によって外形加工を行なった後に、外層材、内
層材、プリプレグなどの上に重ねて成型する方法や、特
開平１−３７０８３号公報に開示されているように、片
面に接着層を形成し所望の位置に貫通穴を設けた外層基
材と、導体パターンが形成された内層基材を対面させて
積層接着し、貫通穴内と内層基材上の導体パターンとを
化学めっきによって接続する方法が提案されている。

【０００６】また、特開平５−１９１０４６号公報に
は、最上層に穴あき基板を配置し、穴あき基板より下層
の基板との間に前記穴あき基板の穴部分と対応する穴を
有する接着剤を挾持し、加熱加圧して積層成形する多層
プリント配線板の製造法において、接着剤の溶融温度よ
り低い温度で軟化し始め、接着剤の硬化温度以上の耐熱
性を有する熱可塑性樹脂シートを載置する方法が記載さ
れている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、特開昭６３
−１１９５９９号公報や特開平１−３７０８３号公報に
開示されている方法では、穴径が小さい場合には、穴内
に接着剤がしみ出すという課題があり、特に穴径が直径
０．５ｍｍより小さくなるとその傾向が著しい。また、
特開平５−１９１０４６号公報に記載されている方法で
は、基板と接着剤とに別々に穴をあけるため、穴径が小
さくなると穴の位置合わせ精度が低下するという課題が
ある。

【０００８】本発明は、穴内への接着剤のしみ出しの抑
制に優れ、かつ、精度の良い多層プリント配線板を効率
良く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】本発明の多層プリント配
線板の製造法は、金属箔１の片面に半硬化状態の絶縁性
接着剤２を設けた接着剤付金属箔３に貫通穴４をあけ、
その接着剤面を予め準備した回路板５と重ね、前記接着
剤付金属箔３の金属箔１の上に積層過程で塑性流動する
シート６を重ね、加熱加圧して積層一体化するととも
に、塑性流動するシート６の、前記絶縁性接着剤２の融
点または軟化点における弾性率が、前記絶縁性接着剤２
の弾性率以下であることを特徴とする。

【００１０】この金属箔１に代えて、片面金属箔張積層
板を用いることもできる。

【００１１】

【発明の実施の形態】この積層一体化する工程では、塑
性流動するシート６の融点または軟化点以上の温度に加
熱した後、接着剤付金属箔３の絶縁性接着剤２を硬化さ
せることが好ましい。

【００１２】本発明に用いる金属箔１は、プリント配線
板に用いるものであればどのようなものでも使用でき、
絶縁層との接着強度を高めるために粗化処理をした圧延
銅箔や電解銅箔等を用いることができる。

【００１３】本発明に用いる半硬化状態の絶縁性接着剤
２には、エポキシ系接着剤、アクリル系接着剤、ポリイ
ミド系接着剤、ポリアミド系接着剤等が使用でき、この
接着剤を金属箔の片面に半硬化状態の絶縁性接着剤を設
ける方法としては、ブレードコータ、ナイフコータ、ス
クイズコータ等の後計量系コーティング方式や、リバー
スロールコータ、キスロールコータ、キャストコータ、
スプレーコータ、押し出しコータ等の前計量系コーティ
ング方式によって塗布することができる。また、上記の
接着剤をフィルム化したものを金属箔に貼り合わせるこ
ともできる。このような接着剤は、さらに、２回以上に
塗布を行なったり、２枚以上のフィルム化された接着剤
を用いて、２層以上に形成できる。

【００１４】本発明に用いる塑性流動するシート６とし
ては、前記接着剤付金属箔の絶縁性接着剤の融点または
軟化点における弾性率が、前記接着剤付金属箔の絶縁性
接着剤の弾性率以下であることが必要で、例えば、ポリ
エチレン、エチレン系コポリマ、ビニル系ポリマ、アク
リル系ポリマ、脂肪族ポリエステルあるいはポリアミド
等の熱可塑性樹脂のシートを用いることができる。ここ
で、塑性流動するシート６の、前記絶縁性接着剤２の融
点または軟化点における弾性率が、前記絶縁性接着剤２
の弾性率より高い場合には、積層工程中に接着剤付金属
箔１にあけた貫通穴４を塑性流動するシート６で充填す
ることができず、半硬化状態にある接着剤が、貫通穴４
の内側に流動し、穴径を小さくしてしまう。

【００１５】この積層工程の後は、少なくとも貫通穴４
の内壁を金属化し、外層導体と内層回路とを電気的に接
続し、外層導体を加工して外層回路とする。この内壁の
金属化は、無電解めっきやそれに続く電解めっきを行な
うことや、導電性ペーストを充填することによっても行
なうことができる。

【００１６】

【実施例】

実施例１厚さ１８μｍの電解銅箔の粗化面に、高分子エポキシ系
接着剤シートであるＡＳ−３０００（日立改正工業株式
会社製、商品名）に用いるエポキシ樹脂系接着剤ワニス
をブレードコータを用いて塗布し、１２０℃で１０分間
乾燥し、図１（ａ）に示すように、絶縁層厚さが５０μ
ｍで軟化点が７５℃の半硬化状態の接着剤付銅箔を得
た。図１（ｂ）に示すように、この接着剤付銅箔に、直
径０．３ｍｍと１．００ｍｍの貫通穴４をあけた。図１
（ｃ）に示すように、予め、内層回路５１を形成し、そ
の表面を黒化処理した厚さ０．８ｍｍのガラス−エポキ
シ両面内層回路板５の上下に、内層回路導体５１を外層
回路と接続する箇所に、前記の貫通穴４を位置合わせし
て重ね、さらに、その上下に、厚さが１００μｍの低密
度ポリエチレンシート６を重ね、図１（ｄ）に示すよう
に、これらをステンレス製の鏡板８で挾み、圧力２ＭＰ
ａ、加熱温度１７０℃、昇温速度１０℃／分、高温保持
時間６０分間、冷却速度−１０℃／分の条件で、１０ｔ
ｏｒｒの減圧下で、プレス積層を行ない、図１（ｅ）に
示すように、積層一体化した。さらに、積層一体化した
ものに、貫通穴（スルーホール）をあけ、無電解銅めっ
きと電解銅めっきを行ない、厚さ１５μｍの銅層を、全
体に形成した後、エッチングレジストを形成し、エッチ
ングレジストから露出した銅をエッチング除去し、図１
（ｆ）に示すように、外層回路を形成して多層プリント
配線板とした。

【００１７】実施例２厚さ１８μｍの電解銅箔１を片面に貼り合わせたガラス
布エポキシ樹脂含浸の積層板の絶縁層面１２に、高分子
エポキシ系接着剤シートであるＡＳ−３０００（日立化
成工業株式会社製、商品名）に用いるエポキシ樹脂系接
着剤ワニスをブレードコータを用いて塗布し、１２０℃
で１０分間乾燥し、図２（ａ）に示すように、絶縁層厚
さが５０μｍで軟化点が７５℃の半硬化状態の接着剤付
銅張積層板１１を得た。図２（ｂ）に示すように、この
接着剤付銅張積層板に、直径０．３ｍｍと１．００ｍｍ
の貫通穴４をあけた。図２（ｃ）に示すように、予め、
内層回路５１を形成し、その表面を黒化処理した厚さ
０．８ｍｍのガラス−エポキシ両面内層回路板５の上下
に、内層回路導体５１を外層回路と接続する箇所に、前
記の貫通穴４を位置合わせして重ね、さらに、その上下
に、厚さが１００μｍの低密度ポリエチレンシート６を
重ね、図２（ｄ）に示すように、これらをステンレス製
の鏡板８で挾み、圧力２ＭＰａ、加熱温度１７０℃、昇
温速度１０℃／分、高温保持時間６０分間、冷却速度−
１０℃／分の条件で、１０ｔｏｒｒの減圧下で、プレス
積層を行ない、図２（ｅ）に示すように、積層一体化し
た。さらに、積層一体化したものに、貫通穴（スルーホ
ール）をあけ、無電解銅めっきと電解銅めっきを行な
い、厚さ１５μｍの銅層を、全体に形成した後、エッチ
ングレジストを形成し、エッチングレジストから露出し
た銅をエッチング除去し、図２（ｆ）に示すように、外
層回路を形成して多層プリント配線板とした。

【００１８】比較例１実施例で用いた低密度ポリエチレンシートに代えて、融
点が３２５℃のポリテトラフルオロエチレンシートを使
用した以外は、実施例と同様にして多層プリント配線板
を作成した。

【００１９】比較例２実施例で用いた接着剤付銅箔に代えて、貫通穴をあけた
銅箔と、それと同じ箇所に穴をあけた接着シートを用い
た。

【００２０】このようにして作成した多層プリント配線
板を、以下のようにして性能を評価した。結果を表１に
示す。（初期導通不良）多層プリント配線板のバイアホール部
分に、５Ｖの直流電圧を印加し、接続抵抗値を測定し
た。接続抵抗の値が１０³Ω以上の場合に導通不良と判
断した。（ホットオイル試験）多層プリント配線板を、２６０℃
のシリコンオイルに１０秒間浸漬し、その後２０℃の水
に６０秒間浸漬することを１サイクルとして、接続抵抗
の値が、初期の接続抵抗より１０％上昇したときのサイ
クル数を測定した。（スルーホール接続部のスミア）スルーホール部の断面
を、顕微鏡にて観察した。（バイアホール接続部のスミア）バイアホール部の断面
を、顕微鏡にて観察した。（外層回路表面段差）接触式表面粗さ計を用いて、表面
の段差が、内層回路の厚さを越えるときに「大」、越え
ないときに「小」とした。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によっ
て、穴内への接着剤のしみ出しの抑制に優れ、かつ、精
度の良い多層プリント配線板を効率良く製造する方法を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｆ）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。

【図２】（ａ）〜（ｆ）は、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。

【符号の説明】

１．金属箔２．絶縁性接着剤３．接着剤付金属箔４．貫通穴５．回路板６．塑性流動する
シート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋敦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)発明者斑目健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)発明者稲田禎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研究所内 (72)発明者大塚和久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)発明者有家茂晴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)発明者鈴木邦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工場内 (72)発明者鉄▲砲▼塚三夫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】金属箔(1)の片面に半硬化状態の絶縁性接
着剤(2)を設けた接着剤付金属箔(3)に貫通穴(4)をあ
け、その接着剤面を予め準備した回路板(5)と重ね、前
記接着剤付金属箔(3)の金属箔(1)の上に積層過程で塑性
流動するシート(6)を重ね、加熱加圧して積層一体化す
るとともに、塑性流動するシート(6)の、前記絶縁性接
着剤(2)の融点または軟化点における弾性率が、前記絶
縁性接着剤(2)の弾性率以下であることを特徴とする多
層プリント配線板の製造法。
【請求項２】片面金属箔張積層板(11)の絶縁層(12)面に
半硬化状態の絶縁性接着剤(2)を設けた接着剤付積層板
(31)に貫通穴(4)をあけ、その接着剤面を予め準備した
回路板(5)と重ね、前記接着剤付積層板(31)の金属箔(1)
の上に積層過程で塑性流動するシート(6)を重ね、加熱
加圧して積層一体化するとともに、塑性流動するシート
(6)の、前記絶縁性接着剤(2)の融点または軟化点におけ
る弾性率が、前記絶縁性接着剤(2)の弾性率以下である
ことを特徴とする多層プリント配線板の製造法。
【請求項３】積層一体化する工程で、塑性流動するシー
ト(6)の融点または軟化点以上の温度に加熱した後、接
着剤付金属箔(3)の絶縁性接着剤(2)を硬化させることを
特徴とする請求項１または２に記載の多層プリント配線
板の製造法。