JPH10200265A

JPH10200265A - 多層プリント配線板

Info

Publication number: JPH10200265A
Application number: JP7897A
Authority: JP
Inventors: Yoshifumi Ishitani; 嘉史石谷
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1997-01-06
Filing date: 1997-01-06
Publication date: 1998-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】配線基板の表面に生じる凹部あるいは該基板
に設けたスルーホールに樹脂充填剤を充填し基板表面を
平滑化することにより、耐薬品性に優れ、層間剥離がな
く、しかも冷熱衝撃によるクラックや剥がれのない等の
種々の利点を有するビルドアップ多層配線板を提供する
こと。【解決手段】配線基板の表面に生じる凹部あるいは該
基板に設けたスルーホールに樹脂充填剤を充填し硬化し
てなる多層プリント配線板であって、前記樹脂充填剤
を、．樹脂成分としてビスフェノール型エポキ樹脂、
硬化剤としてイミダゾール硬化剤を含むもの、．無溶
剤であって、樹脂成分としてビスフェノール型エポキ樹
脂、硬化剤としてイミダゾール硬化剤を含むもの、．
樹脂成分としてビスフェノール型エポキシ樹脂、硬化剤
としてイミダゾール硬化剤、添加成分として無機粒子を
含むもの、．無溶剤であって、樹脂成分としてビスフ
ェノール型エポキシ樹脂、硬化剤としてイミダゾール硬
化剤、添加成分として無機粒子を含むもの、とした多層
プリント配線板である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は多層プリント配線板
に関し、特に、配線基板の表面に生じる凹部あるいは該
基板に設けたスルーホールに樹脂充填剤を充填して基板
表面を平滑化することにより得られる、耐薬品性に優
れ、層間剥離がなく、しかも冷熱衝撃によるクラックや
剥がれのない等の種々の利点を有する多層プリント配線
板について提案する。

【０００２】

【従来の技術】近年、多層配線基板の高密度化という要
請から、いわゆるビルドアップ多層配線基板が注目され
ている。このビルドアップ多層配線基板は、例えば特公
平４−55555 号公報に開示されているような方法により
製造される。即ち、コア基板上に、感光性の無電解めっ
き用接着剤からなる絶縁材を塗布し、これを乾燥したの
ち露光現像することにより、バイアホール用開口を有す
る層間絶縁材層を形成し、次いで、この層間絶縁材層の
表面を酸化剤等による処理にて粗化したのち、その粗化
面にめっきレジストを設け、その後、レジスト非形成部
分に無電解めっきを施してバイアホールを含む導体回路
パターンを形成し、このような工程を複数回繰り返すこ
とにより、多層化したビルドアップ配線基板が得られ
る。

【０００３】このようなビルドアップ多層配線基板にお
いて、コア基板には、内層導体回路あるいはスルーホー
ルが形成される。このうち内層導体回路は、コア基板表
面に貼着した銅箔をエッチングしてパターン形成した回
路であり、その導体回路間には凹部が生じる。一方、ス
ルーホールは、コア基板表裏の配線層を電気的に接続す
るための導体であり、スルーホール部分には貫通孔が生
じる。そのため、コア基板の表面に生じる導体回路間の
凹部あるいは該基板に設けたスルーホール部分に生じる
貫通孔をそのままの状態にしつつ、その表面に層間絶縁
材を塗布すると、形成される層間絶縁材層の表面には、
前記凹部や前記貫通孔に相当する位置に窪み（凹部）が
発生する。この窪み（凹部）は、最終製品としての多層
配線基板の表面にも表出し、電子部品を搭載した場合に
接続不良の原因となった。

【０００４】これに対し、上述した層間絶縁材層の窪み
（凹部）を解消できる技術として、特開昭63−137499号
公報などに開示されているような、コア基板に生じた凹
部や貫通孔にエポキシ樹脂ペーストを充填する方法があ
る。かかる従来の方法では、充填樹脂として用いる前記
エポキシ樹脂ペーストは、充填するに先立ち溶剤で希釈
することにより所定の粘度に調整される。そのため、特
開昭63−137499号公報の第２頁の左下欄にも記載がある
ように、このような樹脂充填剤は、塗布充填した後に溶
剤除去のための乾燥が必要であった。

【０００５】しかしながら、充填された樹脂から溶剤を
完全に除去することは極めて困難である。そのため、樹
脂充填剤中に溶剤が残留すると、ビルドアップ多層配線
基板のように、コア基板に設けたスルーホール等に充填
した樹脂充填剤の層表面に層間絶縁材を塗布し加熱硬化
して層間絶縁材層を形成する場合、前記樹脂充填剤中の
残留溶剤が揮発して層間絶縁材層を押し上げ、層間剥離
が生じるという問題があった。

【０００６】また、ビルドアップ多層配線基板の製造工
程において、バイアホール用開口は、感光性の層間絶縁
材層を露光、現像処理して形成される。このバイアホー
ル用開口の形成に当たり、前記露光の条件は、層間絶縁
材層の厚みに大きく影響される。そのため、層間絶縁材
層の厚みが、コア基板表面に生じる導体回路間の凹部や
スルーホール部分の貫通孔に起因して不均一になると、
露光、現像条件を一定にすることができず、バイアホー
ル用開口の形成不良等が発生するといった問題があっ
た。

【０００７】このような問題を解消するためには、層間
絶縁材層の厚みを均一にすることが不可欠であり、その
前提条件としてはコア基材表面を平滑化することが必要
である。それには、単に導体回路間の凹部やスルーホー
ル内に樹脂を充填させるだけでなく、充填した後に基板
表面を研磨することが必要となる。そのため、導体回路
間の凹部やスルーホール内に充填する樹脂は、容易に研
磨でき、しかも研磨によってクラックなどが発生しにく
い樹脂でなければならならない。さらに導体回路間の凹
部やスルーホール内に充填した樹脂は、耐薬品性や吸湿
性に優れ、層間剥離がなく、しかも冷熱衝撃によるクラ
ックや剥がれのない等の種々の利点を有することが望ま
しい。

【０００８】このような充填樹脂の種類については、上
述した特開昭63−137499号公報に記載の多層配線基板の
ように、プリプレグとともに積層する方式のものであれ
ば、任意のエポキシ樹脂を選択することができる。しか
しながら、ビルドアップ方式の多層配線基板は、導体回
路間の凹部やスルーホール内に充填する樹脂充填剤とし
て任意のエポキシ樹脂を選択して適用することはでき
ず、上述したような多くの利点を有する樹脂充填剤の開
発が求められている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術が抱える問題を解消するためになされたものであり、
その目的は、配線基板の表面に生じる凹部あるいは該基
板に設けたスルーホールに樹脂充填剤を充填し基板表面
を平滑化することにより、耐薬品性に優れ、層間剥離が
なく、しかも冷熱衝撃によるクラックや剥がれのない等
の種々の利点を有するビルドアップ多層配線板を提供す
ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】発明者は、上記目的の実
現に向け鋭意研究した結果、以下に示す内容を要旨構成
とする発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、
配線基板の表面に生じる凹部あるいは該基板に設けたス
ルーホールに樹脂充填剤を充填し硬化してなる多層プリ
ント配線板であって、 (1)前記樹脂充填剤は、樹脂成分としてビスフェノール
型エポキシ樹脂、硬化剤としてイミダゾール硬化剤を含
むことを特徴とする多層プリント配線板である。 (2)前記樹脂充填剤は、無溶剤であって、樹脂成分とし
てビスフェノール型エポキシ樹脂、硬化剤としてイミダ
ゾール硬化剤を含むことを特徴とする多層プリント配線
板である。 (3)前記樹脂充填剤は、樹脂成分としてビスフェノール
型エポキシ樹脂、硬化剤としてイミダゾール硬化剤、添
加成分として無機粒子を含むことを特徴とする多層プリ
ント配線板である。 (4)前記樹脂充填剤は、無溶剤であって、樹脂成分とし
てビスフェノール型エポキシ樹脂、硬化剤としてイミダ
ゾール硬化剤、添加成分として無機粒子を含むことを特
徴とする多層プリント配線板である。

【００１１】なお、上記 (1)〜(4) に記載の多層プリン
ト配線板において、ビスフェノール型エポキシ樹脂は、
ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂であることが望まし
い。また、上記 (3)，(4) に記載の多層プリント配線板
において、無機粒子は、それの平均粒子径が 0.1〜5.0
μｍであることが望ましい。

【００１２】ここで、本発明において、ビスフェノール
型エポキシ樹脂とは、ビスフェノール（Ａ型、Ｆ型）と
エピクロルヒドリンを縮合反応させて得られるビスフェ
ノールのジグリシジルエーテルからなるモノマー、ある
いはこのモノマーが重合したオリゴマーのことを意味す
る。なお、オリゴマーは、構造単位の繰返しの数が２〜
20程度のものをいう。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の多層プリント配線板は、
配線基板の表面に生じる凹部あるいは該基板に設けたス
ルーホールに充填した樹脂充填剤が、樹脂成分としてビ
スフェノール型エポキシ樹脂を含む点に主たる構成の特
徴がある。

【００１４】これにより、かかるエポキシ樹脂を含む樹
脂充填剤は、粘度が低いので、溶剤で希釈することなく
粘度を所定の範囲に調整でき、基板表面に生じる凹部
（導体回路間やバイアホール）あるいは該基板に設けた
スルーホール内に良好に充填することが可能となる。

【００１５】また、重合硬化したビスフェノール型エポ
キシ樹脂は、ノボラック型エポキシ樹脂のような剛直骨
格ではなく可撓性に富む。そのため、このビスフェノー
ル型エポキシ樹脂を含む上記樹脂充填剤は、充填硬化後
に行う基板表面の研磨作業が容易となり、しかも研磨に
よるクラックが生じにくくなる。

【００１６】このようなビスフェノール型エポキシ樹脂
を含む上記樹脂充填剤は、硬化前の粘度を、23±１℃の
温度において 0.3×10⁵cps〜 1.0×10⁵cps（ 0.3×10²
Pa・ｓ〜 1.0×10²Pa・ｓ）の範囲に調整することが望
ましい。この理由は、粘度が高すぎると樹脂充填剤の充
填作業が困難であり、一方、粘度が低すぎると樹脂充填
剤が流出しやすく、良好な充填ができないからである。
なお、樹脂充填剤の粘度調整は、硬化剤の添加量、ある
いは無機粒子の平均粒径や添加量により行う。また、充
填作業時の温度によっても樹脂充填剤の粘度を調整する
ことができる。

【００１７】また、上記ビスフェノール型エポキシ樹脂
としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェ
ノールＦ型エポキシ樹脂が望ましい。特に、粘度調整の
観点からビスフェノールＦ型エポキシ樹脂が最適であ
る。ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂は、フェニル基の
間の炭素にメチル基の代わりに水素が結合しており、分
子鎖が動きやすく、未硬化の状態では流動性に富み、一
方硬化した状態では可撓性に富むからである。

【００１８】本発明の多層プリント配線板は、配線基板
の表面に生じる凹部あるいは該基板に設けたスルーホー
ルに充填した樹脂充填剤が、硬化剤としてイミダゾール
硬化剤を含む点に主たる構成の他の特徴がある。樹脂充
填剤の樹脂成分である上記エポキシ樹脂（モノマーある
いはオリゴマー）をイミダゾール硬化剤によって重合硬
化したエポキシ樹脂は、耐熱性、耐薬品性に優れ、酸化
剤や塩基に対する特性に優れるからである。

【００１９】これにより、このようなイミダゾール硬化
剤を含む上記樹脂充填剤は、硬化した状態では、耐熱
性、耐薬品性、および酸化剤や塩基に対する特性に優れ
たものとなる。それ故に、上記樹脂充填剤は、酸化剤に
よって層間絶縁材層の表面を粗化処理したり、強塩基性
の無電解めっき液に浸漬してめっき処理する、ビルドア
ップ多層配線板の製造において有利である。なぜなら、
イミダゾール硬化剤以外の硬化剤を含むエポキシ樹脂充
填剤は、硬化した状態でも、上述した処理により分解し
てしまうからである。

【００２０】また、イミダゾール硬化剤によって重合硬
化したエポキシ樹脂は、疏水性であり、吸湿しにくい。
そのため、配線基板に形成した導体回路間の絶縁抵抗
は、充填した樹脂充填剤の吸湿によって低下することは
ない。

【００２１】このようなイミダゾール硬化剤としては、
２−メチルイミダゾール（品名；２ＭＺ）、４−メチル
−２−エチルイミダゾール（品名；２Ｅ４ＭＺ）、２−
フェニルイミダゾール（品名；２ＰＺ）、４−メチル−
２−フェニルイミダゾール（品名；２Ｐ４ＭＺ）、１−
ベンジル−２−メチルイミダゾール（品名；１Ｂ２Ｍ
Ｚ）、２−エチルイミダゾール（品名；２ＥＺ）、２−
イソプロピルイミダゾール（品名；２ＩＺ）、１−シア
ノエチル−２−メチルイミダゾール（品名；２ＭＺ−Ｃ
Ｎ）、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミ
ダゾール（品名；２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）、１−シアノエチ
ル−２−ウンデシルイミダゾール（品名；Ｃ₁₁Ｚ−Ｃ
Ｎ）などがある。

【００２２】なかでも、25℃で液状のイミダゾール硬化
剤を用いることが望ましく、例えば、１−ベンジル−２
−メチルイミダゾール（品名；１Ｂ２ＭＺ）、１−シア
ノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール（品
名；２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）、４−メチル−２−エチルイミ
ダゾール（品名；２Ｅ４ＭＺ）が挙げられる。この理由
は、樹脂充填剤の樹脂成分として溶剤を含まない樹脂を
用いる場合、粉末のイミダゾール硬化剤では樹脂成分と
の均一混練が難しく、一方、液状のイミダゾール硬化剤
は樹脂成分との均一混練が容易だからである。

【００２３】また、上記イミダゾール硬化剤は、樹脂充
填剤中の含有量で、１〜10重量％であることが望まし
い。この理由は、この範囲内にあれば樹脂充填剤の粘度
を調整しやすいからである。なお、上記イミダゾール硬
化剤を含む樹脂充填剤を充填した後に行う硬化処理で
は、全モノマーの60〜80％を反応硬化させることが望ま
しい。この理由は、この程度の反応率に調整すると、容
易に研磨するのに十分な樹脂硬度が得られるからであ
る。

【００２４】本発明の多層プリント配線板は、上述した
樹脂成分およびイミダゾール硬化剤を含む主たる構成の
樹脂充填剤が、無溶剤の充填材料である点に他の構成の
特徴がある。

【００２５】このような無溶剤の樹脂充填剤によれば、
基板表面に生じる凹部（導体回路間やバイアホール）や
該基板に設けたスルーホールに充填し、さらに樹脂絶縁
材を塗布した後、加熱乾燥し硬化しても、溶剤の揮発に
起因した問題が起こらない。即ち、上記樹脂充填剤によ
れば、基板表面を平滑化するための樹脂充填剤の層とそ
の上層に設けた樹脂絶縁材層との間で生じる剥離を防止
することができる。しかも、溶剤除去のための乾燥によ
る収縮がないので、その収縮による凹みなどの問題を解
消することができる。

【００２６】本発明の多層プリント配線板は、上述した
樹脂成分およびイミダゾール硬化剤を含む主たる構成の
樹脂充填剤、あるいは上述した樹脂成分およびイミダゾ
ール硬化剤を含みかつ無溶剤である他の構成の樹脂充填
剤に、さらに添加成分として無機粒子を含有させた点に
さらに他の構成の特徴がある。

【００２７】これにより、樹脂充填剤の硬化による収縮
は小さくなり、コア基板にそりが発生しなくなる。しか
も、硬化した状態の樹脂充填剤は、線熱膨張係数が小さ
く、ヒートサイクルに対する耐性に優れたものとなる。

【００２８】即ち、ビスフェノール型エポキシ樹脂を重
合硬化して得られるエポキシ樹脂は、ノボラック型エポ
キシ樹脂に比べて剛直骨格ではなく研磨しやすく、可撓
性がある反面、硬化収縮や熱膨張係数が小さくない。そ
の点、添加成分として無機粒子を含む上記樹脂充填剤
は、硬化収縮や熱膨張係数に起因した問題を補償するこ
とができ、ビルドアップ多層配線板においては、最適の
樹脂充填剤となる。しかも、無機粒子は吸湿しないの
で、樹脂充填剤の吸水率を低減させることができ、樹脂
充填剤の吸湿による導体回路間の絶縁抵抗の低下を防止
することができる。

【００２９】このような無機粒子としては、シリカやア
ルミナ、ムライト、ジルコニアなどが挙げられる。この
無機粒子の平均粒子径は、 0.1〜5.0 μｍであることが
望ましい。この理由は、細かすぎると樹脂充填剤の粘度
が高くなりすぎて充填作業が困難となり、粗すぎると表
面の平滑性がなくなるからである。この無機粒子の配合
量は、ビスフェノール型エポキシ樹脂に対して 1.0〜2.
0倍程度とすることが望ましい。この理由は、無機粒子
の配合量が前記範囲内であれば、樹脂充填剤の粘度を23
±１℃において 0.3×10⁵cps〜 1.0×10⁵cps（0.5×10
²Pa・ｓ〜 1.0×10²Pa・ｓ）程度に調整しやすいから
である。

【００３０】以上説明したように本発明の多層プリント
配線板は、配線基板の表面に生じる凹部あるいは該基板
に設けたスルーホールに充填し硬化してなる樹脂充填剤
の上述した構成に特徴がある。これにより、配線基板の
表面は平滑化され、耐薬品性に優れ、層間剥離がなく、
しかも冷熱衝撃によるクラックや剥がれのない等の種々
の利点を有するビルドアップ多層配線板を提供すること
ができる。

【００３１】次に、本発明の多層プリント配線板を製造
する方法について詳細に説明する。すなわち、配線基板
の表面に生じる凹部あるいは該基板に設けたスルーホー
ルに樹脂充填剤が充填され硬化された多層プリント配線
板であって、配線基板の表面に、層間絶縁材層と導体層
を交互に積層してなるビルドアップ多層配線板は、(1)
配線基板の表面に生じる凹部あるいは該基板に設けたス
ルーホールに前述の樹脂充填剤を塗布して充填する工
程、(2) 前記(1) で充填した樹脂充填剤を硬化させる工
程、(3) 前記(2) で硬化した樹脂充填剤の表層部を研磨
して、導体回路（バイアホールのランド部分を含む）や
スルーホールのランド部分を露出させ、基板の表面を平
滑にする工程、(4) 層間絶縁材層を形成する工程、(5)
層間絶縁材層の表面に導体回路を形成する工程、を少な
くとも経て製造される。

【００３２】工程(1) は、配線基板の表面に生じる凹部
（導体回路間、バイアホール）あるいは該基板に設けた
スルーホールに樹脂充填剤を塗布して充填する工程であ
る。この工程では、コア基材に形成した導体回路間ある
いはスルーホール内、および層間絶縁材層に設けた導体
回路間あるいはバイアホール内から選ばれるいずれか少
なくとも１箇所に樹脂充填剤を塗布充填する。なお、ス
ルーホールは、その内壁を粗化処理しておくことが望ま
しい。この粗化処理としては、酸化還元処理や銅−ニッ
ケル−リンなどの合金めっき（針状結晶）がよい。スル
ーホールの内壁を粗化処理しておくと、樹脂充填剤との
密着性が向上し、熱サイクル条件下でも該充填樹脂層に
クラックが発生しにくくなるからである。

【００３３】工程(2) は、工程(1) で充填した樹脂充填
剤を硬化させる工程である。この工程では、樹脂充填剤
は、研磨可能な状態（全モノマー数の60％〜80％を硬化
させた状態）とし、完全に硬化した状態ではないことが
望ましい。研磨しやすいからである。特に、無機粒子を
含有する樹脂充填剤は、硬化収縮が小さく、基板に反り
が発生しなくなる。また、金属である導電体の間に樹脂
充填剤を充填すると、ヒートサイクル時に金属と樹脂の
熱膨張率差に起因したクラックが発生しやすくなる。こ
の点、無機粒子を含有する樹脂充填剤は、硬化した状態
での熱膨張率が小さく、ヒートサイクルによるクラック
の発生を抑制することができる。

【００３４】工程(3) は、工程(2) で硬化した樹脂充填
剤の表層部を研磨して、導体回路、スルーホールのラン
ド部分、バイアホールのランド部分を露出させ、基板の
表面を平滑にする工程である。充填樹脂が導体回路やラ
ンド部分に付着していると導通不良の原因になるからで
ある。なお、研磨方法は、バフ研磨、ベルトサンダーな
どの方法が好ましい。

【００３５】工程(4) は、層間絶縁材層を形成する工程
である。この層間絶縁材層は、２層からなり、下層を酸
あるいは酸化剤に難溶性の耐熱性樹脂で構成し、上層を
酸あるいは酸化剤に難溶性の耐熱性樹脂マトリックス中
に酸あるいは酸化剤に可溶性の樹脂粒子を分散してなる
無電解めっき用接着剤で構成することが望ましい。上層
に位置する無電解めっき用接着剤の層は、層表面に存在
する樹脂粒子を酸あるいは酸化剤で溶解除去して表面が
粗化され、この粗化面上に形成される導電体との密着性
を改善し、一方、下層に位置する耐熱性樹脂の層は、酸
や酸化剤に溶解しにくい樹脂で構成されるので、上層の
酸や酸化剤による溶解が進みすぎてさらに下層の導電体
まで到達するのを防いでいる。また、層間絶縁材層は、
平滑にされた基板の表面に形成されるため、層間絶縁材
層の厚みを均一にすることができる。従って、バイアホ
ール用開口を形成する場合、均一な厚みに形成された層
間絶縁材を露光、現像処理して形成するので、どのバイ
アホールも同一の露光条件で露光でき、バイアホール用
開口の未開口、あるいは、形状不良等を発生させること
がない。さらに、本発明では、無溶剤の樹脂充填剤を用
いると、溶剤の揮発に起因した層間絶縁材層との層間剥
離を防止することができる。

【００３６】工程(5) は、層間絶縁材層の表面にバイア
ホールを含む導体回路を形成する工程である。即ち、層
間絶縁材層の表面を酸や酸化剤で粗化処理して、触媒核
を付与し、次いで、めっきレジストを形成した後、レジ
スト非形成部分に無電解めっきを施す。ここに、めっき
レジストは、市販品をはじめ各種のものを使用でき、例
えば、フェノールノボラック、クレゾールノボラックな
どのノボラック型エポキシ樹脂のアクリレートがよい。

【００３７】なお、アディティブ法により形成しためっ
きレジストを研磨して基板表面を平滑にすれば、アディ
ティブ法によって配線層をさらに多層化した場合にも、
常に表面を平滑にすることができる。

【００３８】

【実施例】

（実施例１）（ビスフェノールＦ型＋シリカ）図１は、樹脂充填剤を用いた本発明にかかる多層プリン
ト配線板の一製造工程を示す図である。この図１に基づ
いて本実施例を以下に説明する。 (1) 厚さ 0.6mmのガラスエポキシ樹脂またはＢＴ（ビス
マレイミドトリアジン）樹脂からなる基板１の両面に18
μｍの銅箔８がラミネートされている銅張積層板を出発
材料とした（図１(a) 参照）。まず、この銅張積層板を
ドリル削孔し、めっきレジストを形成した後、無電解め
っき処理してスルーホール９を形成し、さらに、銅箔８
を常法に従いパターン状にエッチングすることにより、
基板１の両面に内層銅パターン4, 4′を形成した（図１
(b) 参照）。

【００３９】なお、スルーホール内壁には、硫酸銅８ｇ
／ｌ、硫酸ニッケル 0.6ｇ／ｌ、クエン酸15ｇ／ｌ、次
亜リン酸ナトリウム29ｇ／ｌ、ホウ酸31ｇ／ｌおよび界
面活性剤 0.1ｇ／ｌからなるｐＨ＝９の無電解めっき浴
を用いた銅−ニッケル−リン合金めっきによる粗化層、
あるいは酸化浴（黒化浴）としてNaOH（10ｇ／ｌ）、Na
ClO₂（40ｇ／ｌ）、Na₃PO₄（６ｇ／ｌ）を用い、還元浴
としてNaOH（10ｇ／ｌ）、NaBH₄（５ｇ／ｌ）を用いて
表面を酸化還元して粗化してなる粗化層を設けることも
可能である。

【００４０】(2) 一方、ビスフェノールＦ型エポキシモ
ノマー（油化シェル製、分子量：310、商品名：Ｅ−807
） 100重量部と、イミダゾール硬化剤（四国化成製、
商品名：２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）６重量部を混合し、さら
に、この混合物に対し、平均粒径1.6μｍのSiＯ₂球状
粒子（ここで、最大粒子の大きさは後述する内層銅パタ
ーンの厚み（15μｍ）以下とする） 170重量部を混合
し、３本ロールにて混練することによりその混合物の粘
度を、23±１℃において45,000〜49,000cps に調整し
て、基板表面平滑化のための樹脂充填剤10を得た。この
樹脂充填剤は無溶剤である。もし溶剤入りの樹脂充填剤
を用いると、後工程において層間剤を塗布して加熱・乾
燥させる際に、樹脂充填剤の層から溶剤が揮発し、樹脂
充填剤の層と層間材との間で剥離が発生するからであ
る。

【００４１】(3) 前記(2) で得た樹脂充填剤10を、図１
(b) に示す基板１の両面にスキージを用いて塗布するこ
とにより、導体回路間あるいはスルーホール内に充填
し、次いで 100℃で１時間、 120℃で３時間、 150℃で
１時間、 180℃で７時間の加熱処理を行って硬化した
（図１(c) 参照）。即ち、この工程により、樹脂充填剤
10が内層銅パターン4, 4′の間あるいはスルーホール９
内に充填される。

【００４２】なお、上記樹脂充填剤９は、この工程での
加熱処理により、ほぼ完全に架橋して高い硬度を示す樹
脂となる。このときの充填樹脂のＴｇ点は155.6 ℃、線
熱膨張係数は44.5×10^-6／℃であった。

【００４３】(4) 前記(3) の処理を終えた図１(c) に示
す基板の片面を、＃600 のベルト研磨紙（三共理化学
製）を用いたベルトサンダー研磨により、内層銅パター
ン4, 4′の表面やスルーホール９のランド表面に樹脂充
填剤10が残らないように研磨し、次いで、前記ベルトサ
ンダー研磨による傷を取り除くためのバフ研磨を行っ
た。このような一連の研磨を基板の他方の面についても
同様に行った。そして、スルーホール13等に充填された
樹脂充填剤10を 150℃、３時間の加熱処理にて完全に架
橋硬化させることにより、基板両面を樹脂充填剤10にて
平滑化した基板を得た（図１(d) 参照）。即ち、この工
程により、樹脂充填剤10の表面と内層銅パターン4, 4′
の表面が同一平面となる。

【００４４】なお、この工程では、樹脂充填剤14が内層
銅パターン4, 4′の表面やスルーホール９のランド表面
にわずかに残るように、ベルトサンダー研磨にて研磨
し、次いでバフ研磨する方法、あるいはバフ研磨のみに
よる研磨方法も採用できる。また、上述した組成に係る
SiＯ₂球状粒子を含む樹脂充填剤14は、硬化収縮が小さ
いので、基板に反りを発生させることがなかった。しか
も、硬化した状態では熱膨張係数が小さくなるので、ヒ
ートサイクルに対する耐性にも優れていた。

【００４５】(5) また一方で、DMDG（ジエチレングリコ
ールジメチルエーテル）に溶解したクレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂（日本化薬製、分子量：2500）の25％
アクリル化物を70重量部、ポリエーテルスルフォン（Ｐ
ＥＳ）30重量部、イミダゾール硬化剤（四国化成製、商
品名：２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）４重量部、感光性モノマーで
あるカプロラクトン変成トリス（アクロキシエチル）イ
ソシアヌレート（東亜合成製、商品名：アロニックスＭ
325 ）10重量部、光開始剤としてのベンゾフェノン（関
東化学製）５重量部、光増感剤としてのミヒラーケトン
（関東化学製）0.5 重量部、さらにこれらの混合物に対
してエポキシ樹脂粒子の平均粒径 5.5μｍを35重量部、
平均粒径 0.5μｍのものを５重量部を混合した後、さら
にＮＭＰを添加しながら混合し、ホモディスパー攪拌機
で粘度12Pa・ｓに調整し、続いて３本ロールで混練して
感光性接着剤溶液を得た。

【００４６】(6) 上記工程(4) を終えた図１(d) に示す
基板を水洗し、乾燥した後、その基板を酸性脱脂し、さ
らにソフトエッチングした。次いで、この基板を塩化パ
ラジウムと有機酸からなる触媒溶液に浸漬処理してPd触
媒を付与し、活性化を行った後、下記組成の無電解めっ
き浴にてめっきを施し、銅導体とバイアホールパッドの
表面に厚さ 2.5μｍのCu−Ni−Ｐ合金からなる凹凸層
（粗化層）を形成した。そしてさらに、その基板を水洗
した後、ホウふっ化スス−チオ尿素液からなる無電解ス
ズめっき浴に50℃で１時間浸漬し、Cu−Ni−Ｐ合金から
なる前記粗化層の表面に厚さ 0.3μｍのスズ置換めっき
層を形成した。

【００４７】(7) 前記(6) の処理を終えた基板の両面
に、上記(5) で得た感光性接着剤溶液をロールコータを
用いて塗布し、水平状態で20分間放置してから、60℃で
30分の乾燥を行い、図２(e) に示すような厚さ60μｍの
接着剤層２を形成した。

【００４８】なお、この工程では、樹脂充填剤の層上に
感光性接着剤層を直接形成する上記以外の構成として、
樹脂充填剤の層上に絶縁材層を形成し、この絶縁材層上
に感光性接着剤層を形成する形態を採用することができ
る。即ち、絶縁材層と接着剤層の２層からなる層間絶縁
層を形成することができる。このときの絶縁材は、クレ
ゾールノボラックエポキシ樹脂の25％アクリル化物（日
本化薬製）70重量％、ポリエーテルスルホン（三井東圧
製）30重量％、ベンゾフェノン５重量％、ミヒラーケト
ン 0.5重量％およびイミダゾール硬化剤を4 重量％、エ
ポキシ樹脂粒子（平均粒子径０．３μｍビスフェノー
ルＡ型樹脂をアミン系硬化剤で懸濁重合させたもの）を
混合した後、ノルマルメチルピロリドン（ＮＭＰ）を添
加しながらホモディスパー攪拌機で粘度1.2Pa ・ｓに調
整し、さらに３本ロールで混練して得られる。

【００４９】(8) 前記(7) で接着剤層２を形成した基板
の両面に、 100μｍφの黒円が印刷されたフォトマスク
フィルムを密着させ、超高圧水銀灯により 500mj／cm²
で露光した。これをDMDG溶液でスプレー現像することに
より、接着剤層２に 100μｍφのバイアホールとなる開
口を形成した。さらに、当該基板を超高圧水銀灯により
3000mj／cm²で露光し、100 ℃で１時間、その後 150℃
で５時間の加熱処理をすることにより、フォトマスクフ
ィルムに相当する寸法精度に優れた開口（バイアホール
形成用開口６）を有する厚さ50μｍの層間絶縁材層（接
着剤層２）を形成した（図１(f) 参照）。なお、バイア
ホールとなる開口６には、図示しないスズめっき層を部
分的に露出させた。

【００５０】(9) 前記(8) の処理を施した基板を、クロ
ム酸に１分間浸漬し、層間絶縁材層表面のエポキシ樹脂
粒子を溶解除去することにより、当該層間絶縁材層の表
面を粗化し、その後、中和溶液（シプレイ社製）に浸漬
してから水洗した。さらに、粗化処理した該基板の表面
に、パラジウム触媒（アトテック製）を付与することに
より、層間絶縁材層の表面およびバイアホール用開口６
の内壁面に触媒核を付けた。

【００５１】(10)一方、DMDGに溶解させたクレゾールノ
ボラック型エポキシ樹脂（日本化薬製、商品名：EOCN−
103S）のエポキシ基25％をアクリル化した感光性付与の
オリゴマー（分子量：4000）、ＰＥＳ（分子量17000
）、イミダゾール硬化剤（四国化成製、商品名：２PMH
Z−PW）、感光性モノマーであるアクリル系イソシアネ
ート（東亜合成製、商品名：アロニックスＭ215 ）、光
開始剤としてのベンゾフェノン（関東化学製）、光増感
剤としてのミヒラーケトン（関東化学製）を以下の組成
でＮＭＰを用いて混合して、ホモディスパー攪拌機で粘
度3,000cpsに調整し、続いて３本ロールで混練して液状
レジストを得た。樹脂組成物；感光性エポキシ／PES ／Ｍ215 ／BP／MK／
イミダゾール＝70／30／10／５／0.5 ／５

【００５２】(11)前記(9) の処理を終えた基板の両面
に、上記液状レジストをロールコーターを用いて塗布
し、60℃で30分間の乾燥を行い、厚さ30μｍのレジスト
層を形成した。次いで、Ｌ／Ｓ（ラインとスペースとの
比）＝50／50の導体回路パターンの描画されたマスクフ
ィルムを密着させ、超高圧水銀灯により1000mj／cm²で
露光し、DMDGでスプレー現像処理することにより、基板
上に導体回路パターン部の抜けためっき用レジストを形
成し、さらに、超高圧水銀灯にて6000mj／cm²で露光
し、 100℃で１時間、その後、 150℃で３時間の加熱処
理を行い、層間絶縁材層の上に永久レジスト３を形成し
た。

【００５３】(12)上記永久レジスト３を形成した基板
を、 100ｇ／ｌの硫酸水溶液に浸漬処理して触媒核を活
性化した後、下記組成を有する無電解銅−ニッケル合金
めっき浴を用いて一次めっきを行い、レジスト非形成部
分に厚さ約1.7 μｍの銅−ニッケル−リンめっき薄膜を
形成した。このとき、めっき浴の温度は60℃とし、めっ
き浸漬時間は１時間とした。

【００５４】金属塩… CuSO₄・5H₂O ： 6.0 ｍＭ（1.5 ｇ／ｌ） … NiSO₄・6H₂O ： 95.1 ｍＭ（25ｇ／ｌ）錯化剤… Na₃C₆H₅O₇ ： 0.23Ｍ（60ｇ／ｌ）還元剤… NaPH₂O₂・H₂O ： 0.19Ｍ（20ｇ／ｌ）ｐＨ調節剤…NaOH ： 0.75Ｍ（pH＝9.5 ）安定剤…硝酸鉛： 0.2 ｍＭ（80ppm ）界面活性剤： 0.05ｇ／ｌ析出速度は、1.7 μｍ／時間

【００５５】(13)前記(12)の工程で一次めっき処理した
基板を、前記めっき浴から引き上げて表面に付着してい
るめっき浴を水で洗い流し、さらに、その基板を酸性溶
液で処理することにより、銅−ニッケル−リンめっき薄
膜表層の酸化皮膜を除去した。その後、Pd置換を行うこ
となく、銅−ニッケル−リンめっき薄膜上に、下記組成
の無電解銅めっき浴を用いて二次めっきを施すことによ
り、アディティブ法による導体層として必要な外層導体
パターン5, 5' およびバイアホール（BVH ）７を形成し
た（図１(g) 参照）。このとき、めっき浴の温度は50〜
70℃とし、めっき浸漬時間は90〜360 分とした。

【００５６】金属塩… CuSO₄・5H₂O ： 8.6 ｍＭ錯化剤…ＴＥＡ： 0.15Ｍ還元剤…ＨＣＨＯ： 0.02Ｍその他…安定剤（ビピリジル、フェロシアン化カリウム
等）：少量析出速度は、６μｍ／時間

【００５７】(14)このようにしてアディティブ法による
導体層を形成した後、前記(4) の工程と同様にして、＃
600 のベルト研磨紙を用いたベルトサンダー研磨によ
り、基板の片面を、永久レジストの表層とバイアホール
の銅の最上面とが揃うまで研磨した。引き続き、ベルト
サンダーによる傷を取り除くためにバフ研磨を行った
（バフ研磨のみでもよい）。そして、他方の面について
も同様に研磨して、基板両面が平滑なプリント配線基板
を形成した。

【００５８】(15)そして、前述の工程を繰り返すことに
より、アディティブ法による導体層を更にもう一層形成
し、このようにして配線層をビルドアップすることによ
り６層の多層プリント配線板を製造した（図１(h) 参
照）。

【００５９】（実施例２）（ビスフェノールＦ型） (1) ビスフェノールＦ型エポキシモノマーを 100重量部
と、イミダゾール硬化剤（四国化成製、商品名：２Ｅ４
ＭＺ−ＣＮ）６重量部を混合し、３本ロールにて混練し
て23±１℃における粘度が35,000cps の樹脂充填剤を得
た。この樹脂充填剤は、無溶剤の樹脂充填剤である。 (2) 実施例１と同様にしてプリント配線板を製造した。

【００６０】（比較例１）（ビスフェノールＡ型＋溶
剤） (1) ビスフェノールＡ型エポキシモノマー（油化シェル
製）100 重量部と、イミダゾール硬化剤（四国化成製、
商品名：２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）６重量部を混合し、さらに
この混合物に対し、平均粒径 1.6μｍのSiＯ₂球状粒子
（ここで、最大粒子の大きさは後述する内層銅パターン
の厚み（15μｍ）以下とする）を 170重量部を、ＮＭＰ
とともに混合し、３本ロールにて混練して23±１℃にお
ける粘度が50,000cps の樹脂充填剤を得た。 (2) 実施例１と同様にしてプリント配線板を製造した。

【００６１】（比較例２）（フェノールノボラック＋溶
剤） (1) フェノールノボラック型エポキシ樹脂オリゴマーを
100重量部と、イミダゾール硬化剤（四国化成製、商品
名：２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）６重量部を混合し、さらにこの
混合物に対し、平均粒径 1.6μｍのSiＯ₂球状粒子（こ
こで、最大粒子の大きさは後述する内層銅パターンの厚
み（15μｍ）以下とする）を 170重量部を、ＮＭＰとと
もに混合し、３本ロールにて混練して23±１℃における
粘度が50,000cps の樹脂充填剤を得た。 (2) 実施例１と同様にしてプリント配線板を製造した。

【００６２】（比較例３）（フェノールノボラック＋溶
剤＋無機粒子なし） (1) フェノールノボラック型エポキシ樹脂オリゴマーを
100重量部、イミダゾール硬化剤（四国化成製、商品
名；２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）６重量部をＮＭＰとともに混合
し、３本ロールにて混練して23±１℃における粘度が5
0,000cps の充填樹脂を得た。 (2) 実施例１と同様にしてプリント配線板を製造した。

【００６３】以上説明したような実施例において、プリ
ント配線板を製造するに際し、樹脂充填剤の充填性、樹
脂充填剤の研磨性、樹脂充填剤の硬化収縮の有無、層間
剥離の有無を調べ、さらに得られたプリント配線板に関
し、冷熱衝撃特性および吸湿性を調査した。その結果を
表１に示す。

【００６４】

【表１】

【００６５】〔樹脂充填剤の充填性〕樹脂充填剤をロー
ルコーターを用いて導体回路間あるいはスルーホール内
に充填する際に、確実に充填されたか否かで判断した。〔樹脂充填剤の研磨性〕硬化した樹脂充填剤を研磨する
際に、欠けやクラックが発生するか否かで判断した。〔樹脂充填剤の硬化収縮〕基板に設けたスルーホール部
分の断面を光学顕微鏡にて観察し、隙間があるか否かで
判断する。〔層間剥離の有無〕樹脂絶縁剤の層と接着剤層あるいは
絶縁剤層との界面の剥離状態を、基板の断面を光学顕微
鏡で観察することにより確認した。〔冷熱衝撃特性〕−125 ℃〜65℃のヒートサイクルを10
00回繰り返した後に、導体回路や樹脂充填剤の層に発生
するクラックの有無で判断した。〔吸湿性〕配線板を沸騰水に１時間浸漬して、スルーホ
ール部に発生するクラックや剥離の有無で判断した。

【００６６】実施例１では、樹脂充填剤の樹脂成分とし
て、無溶剤で比較的柔らかいビスフェノールＦ型エポキ
シ樹脂を採用したので、かかる樹脂充填剤は、シリカ粒
子を混合してもその粘度が低く、23±１℃における粘度
が45〜49Pa・s であった。このため、表１に示す結果か
らも明らかなように、．実施例１における樹脂充填剤は、充填性に優れ、ク
ラックや欠けを招くことなく研磨でき研磨性にも優れて
いた。．実施例１における樹脂充填剤は、溶剤揮発に伴う収
縮がなく、シリカ粒子による収縮防止作用をも有するの
で、硬化時の収縮が全くなかった。．実施例１における樹脂充填剤は、無溶剤樹脂からな
るので、溶剤の揮発に起因した層間剥離を生じることは
なかった。．実施例１におけるプリント配線板は、シリカ粒子が
樹脂充填剤の熱膨張率を小さくするので、ヒートサイク
ルに対する耐性に優れていた。．実施例１におけるプリント配線板は、吸湿しないシ
リカ粒子を含み充填剤自体の吸湿を抑制できるので、吸
湿にともなうクラック等の発生を防止できた。

【００６７】実施例２では、樹脂充填剤の樹脂成分とし
て、無溶剤で比較的柔らかいビスフェノールＦ型エポキ
シ樹脂を採用し、しかもシリカ粒子を含まないので、か
かる樹脂充填剤は、粘度が低く、23±１℃における粘度
が35Pa・s であった。このため、表１に示す結果からも
明らかなように、．実施例２における樹脂充填剤は、充填性に優れ、ク
ラックや欠けを招くことなく研磨でき研磨性にも優れて
いた。．実施例２における樹脂充填剤は、溶剤揮発に伴う収
縮がないので、硬化時の収縮が少なかった。但し、本実
施例では、シリカ粒子（無機粒子）の収縮防止作用が期
待できないので、樹脂自体の硬化収縮によってスルーホ
ール内に僅かに隙間が見られる場合があった。．実施例２における樹脂充填剤は、無溶剤樹脂からな
るので、溶剤の揮発に起因した層間剥離を生じることは
なかった。．実施例２におけるプリント配線板は、樹脂充填剤中
に無機粒子が存在しないので、ヒートサイクル特性や吸
湿性が実施例１の結果に比べて劣った。なお、実施例２
のように、樹脂充填剤として無機粒子を含まないものを
用いる場合は、充填性の点で、ビスフェノールＦ型エポ
キシ樹脂よりも粘度の高いビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂を採用することが望ましい。

【００６８】比較例１では、樹脂充填剤の樹脂成分とし
て、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を採用し、しかも
シリカ粒子を含むので、かかる樹脂充填剤は、粘度が高
く、充填性を確保するためには溶剤を添加する必要があ
った。このため、表１に示す結果からも明らかなよう
に、．比較例１における樹脂充填剤は、ビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂を採用しているので、研磨性には優れて
いた。．比較例１におけるプリント配線板は、樹脂充填剤中
に無機粒子を含むので、ヒートサイクル特性や耐湿性に
優れていた。しかしながら、．比較例１における樹脂充填剤は、硬化時に溶剤が揮
発するので、無機粒子を含有していても収縮が生じ、層
間剥離が生じた。

【００６９】比較例２では、樹脂充填剤の樹脂成分とし
て、剛直骨格を有するノボラック型エポキシ樹脂を採用
し、しかもシリカ粒子を含むので、かかる樹脂充填剤
は、粘度が高く、充填性を確保するためには溶剤を添加
する必要があった。このため、表１に示す結果からも明
らかなように、．比較例２におけるプリント配線板は、樹脂充填剤中
に無機粒子を含むので、ヒートサイクル特性や耐湿性に
優れていた。しかしながら、．比較例２における樹脂充填剤は、固くて脆いノボラ
ック型エポキシ樹脂を採用しているので、研磨により欠
けやクラックが発生した。．比較例２における樹脂充填剤は、硬化時に溶剤が揮
発するので、無機粒子を含有していても収縮が生じ、層
間剥離が生じた。

【００７０】比較例３では、樹脂充填剤の樹脂成分とし
て、剛直骨格を有するノボラック型エポキシ樹脂を採用
しているので、かかる樹脂充填剤は、シリカ粒子を含ま
なくても粘度が高く、充填性を確保するためには溶剤を
添加する必要があった。このため、表１に示す結果から
も明らかなように、．比較例３における樹脂充填剤は、固くて脆いノボラ
ック型エポキシ樹脂を採用しているので、研磨により欠
けやクラックが発生した。．比較例３における樹脂充填剤は、硬化時に、溶剤の
揮発による収縮や、無機粒子を含まないことによる樹脂
自体の収縮が生じ、また層間剥離が生じた。．比較例３におけるプリント配線板は、樹脂充填剤中
に無機粒子を含まないので、ヒートサイクル特性や耐湿
性が悪かった。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の多層プリン
ト配線板は、その表面に生じる凹部あるいは該基板に設
けたスルーホール内に、充填性および研磨性に優れかつ
無機粒子を含有する場合には硬化収縮の少ない樹脂充填
剤を充填することにより、基板表面を確実に平滑化する
ことができ、耐薬品性や吸湿性に優れ、層間剥離がな
く、しかも冷熱衝撃によるクラックや剥がれのない等の
種々の利点を有する。さらに、本発明の多層プリント配
線板は、樹脂充填剤により配線基板の表面を平滑化すれ
ば、層間絶縁材層の厚みを均一化できるので、バイアホ
ールの未開口や形状不良を招くことがないという利点を
有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる樹脂充填剤を用いた多層プリン
ト配線板の一製造工程を示す図である。

【図２】樹脂充填剤の粘度と測定温度との関係を示す図
である。

【符号の説明】

１基板２接着剤層（層間絶縁材層）３めっきレジスト（永久レジスト）４，４′内層銅パターン５，５′外層導体パターン６バイアホール用開口７バイアホール８銅箔９スルーホール 10 樹脂充填剤

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】配線基板の表面に生じる凹部あるいは該
基板に設けたスルーホールに樹脂充填剤を充填し硬化し
てなる多層プリント配線板であって、前記樹脂充填剤は、樹脂成分としてビスフェノール型エ
ポキシ樹脂、硬化剤としてイミダゾール硬化剤を含むこ
とを特徴とする多層プリント配線板。
【請求項２】配線基板の表面に生じる凹部あるいは該
基板に設けたスルーホールに樹脂充填剤を充填し硬化し
てなる多層プリント配線板であって、前記樹脂充填剤は、無溶剤であって、樹脂成分としてビ
スフェノール型エポキシ樹脂、硬化剤としてイミダゾー
ル硬化剤を含むことを特徴とする多層プリント配線板。
【請求項３】配線基板の表面に生じる凹部あるいは該
基板に設けたスルーホールに樹脂充填剤を充填し硬化し
てなる多層プリント配線板であって、前記樹脂充填剤は、樹脂成分としてビスフェノール型エ
ポキシ樹脂、硬化剤としてイミダゾール硬化剤、添加成
分として無機粒子を含むことを特徴とする多層プリント
配線板。
【請求項４】配線基板の表面に生じる凹部あるいは該
基板に設けたスルーホールに樹脂充填剤を充填し硬化し
てなる多層プリント配線板であって、前記樹脂充填剤は、無溶剤であって、樹脂成分としてビ
スフェノール型エポキシ樹脂、硬化剤としてイミダゾー
ル硬化剤、添加成分として無機粒子を含むことを特徴と
する多層プリント配線板。
【請求項５】前記ビスフェノール型エポキシ樹脂は、
ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂である請求項１〜４の
いずれか１項に記載の多層プリント配線板。
【請求項６】前記無機粒子は、それの平均粒子径が
0.1〜5.0 μｍである請求項３または４に記載の多層プ
リント配線板。