JPH11112155A

JPH11112155A - 多層配線板の製造方法

Info

Publication number: JPH11112155A
Application number: JP26597497A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Hatakeyama; 修一畠山; Takashi Yamadera; 隆山寺; Shin Takanezawa; 伸高根沢; Kazumasa Takeuchi; 一雅竹内; Masaki Morita; 正樹森田
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 1999-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】層間絶縁フィルムの表面凹凸が小さく、導体
配線の形成性や部品実装に優れたビルドアップ方式の多
層配線板の製造方法を提供する。【解決手段】絶縁基板に形成した導体回路上に層間絶
縁フィルムをラミネートし、この絶縁フィルム表面にめ
っきを含む回路加工を行って導体配線を形成する多層配
線板の製造方法において、前記ラミネートに金属製プレ
スロールを使用する多層配線板の製造方法。また、金属
製プレスロールを使用して第1のラミネートを行い、次
いで第１のラミネートで形成した絶縁フィルム上に第２
のラミネートを行い絶縁フィルムを形成する多層配線板
の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は多層配線板の製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型化、軽量化、多機
能化が一段と進み、これに伴い、LSIやチップ部品等の
高集積化が進展し、その形態も多ピン化、小型化へと急
速に変化している。このため、多層配線板には、電子部
品の実装密度を向上するために、配線パターンの高密度
化が一層求められようになった。従来の多層配線板に
は、例えば内層回路を形成した絶縁基板にプリプレグと
銅箔を重ねて積層一体化した後、ドリル穴あけを行い、
スルーホールめっきで層間を接続し導通させたものが使
用されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような多層配線板
は、層数が多くなると層間接続のためのスルーホール数
も多くなるため導体配線を形成する面積が制限されるこ
とになり、高密度配線への対応が困難であった。これら
の問題を解決するものとして、導体回路と絶縁性樹脂材
料とを交互に積層し、層間接続の必要な部分にのみブラ
インドホールを用いて導通するビルドアップ法多層配線
板の開発が活発に行われるようになった。ビルドアップ
法多層配線板では、スルーホールによるデッドスペース
が少なくなり、またドリル以外の穴あけ法を適用するこ
とでブラインドホールそのものも小さくすることがで
き、結果的に導体配線に使える面積がより大きいものと
なり、高密度化がすることが可能となる。このような
ビルドアップ法多層配線板に用いられる絶縁性樹脂材料
として、例えば特公平４−５５５５５号公報には液状材
料を使用する方法が開示されている。しかし、この方法
では絶縁層の形成が片面ずつの随時プロセスとなり、ま
た絶縁樹脂塗工後には乾燥工程が必要となるため、工程
数を低減し生産効率を向上することが困難である。これ
に対し、絶縁樹脂としてフィルム材料を用いる場合に
は、両面同時ラミネートが可能であり、乾燥工程も不要
であるため、プロセスの簡素化が容易であり、高生産性
が大いに期待できる。しかし、この方法では導体厚に起
因する凹凸がフィルム表面に発生するため、導体配線の
形成性や部品実装性が悪化するという欠点がある。本発
明は、上記の問題点を解決し、絶縁層にフィルム材料を
用いた場合でも表面平坦性に優れたビルドアップ法多層
配線板の製造方法を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁基板に形
成した導体回路上に層間絶縁フィルムをラミネートし、
この絶縁フィルム表面にめっきを含む回路加工を行って
導体配線を形成する多層配線板の製造方法において、前
記ラミネートに金属製プレスロールを使用する多層配線
板の製造方法である。また、本発明は、金属製プレスロ
ールを使用して第1のラミネートを行い、次いで第１の
ラミネートで形成したフィルム上に第２のラミネートを
行い絶縁フィルムを形成する多層配線板の製造方法であ
る。そして、層間絶縁フィルムが、エポキシ樹脂１００
重量部に対して、ゴム成分1〜60重量部を含む多層配線
板の製造方法であると好ましいものである。また、エポ
キシ樹脂の重量平均分子量が４００〜２０００であると
好ましい多層配線板の製造方法である。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明者らは多層配線板の製造プ
ロセスについて鋭意研究を重ねた結果、絶縁層に用いる
フィルム樹脂のラミネートにおけるフロー量を、プリン
ト配線板の製造で一般に使用されるドライフィルム（エ
ッチングレジスト、ソルダーレジスト等）のそれよりも
大きくすることによって、フィルム表面の凹凸を抑制で
きることに到達し、表面平坦性に優れた多層配線板の製
造方法を完成するに至った。すなわち、本発明は、絶縁
基板に形成した導体回路上に層間絶縁フィルムをラミネ
ートし、この絶縁フィルム表面にめっきを含む回路加工
を行って導体配線を形成する多層配線板の製造方法にお
いて、前記ラミネートに金属製プレスロールを使用する
多層配線板の製造方法である。層間絶縁フィルムのフロ
ー量は、ラミネート時の圧力を高くするとフロー量が大
きくなり、このラミネート時の圧力を高くする方法とし
て、プレスロールの材質を金属製としてフィルムやそれ
を介した基板と接触するときのプレスロールの変形を抑
え、その接触面積を小さくすることが非常に有効である
ことを見いだした。そして、これにより、絶縁層にフィ
ルム材料を用いた場合でも表面平坦性に優れた多層配線
板を製造することができた。さらに、本発明は、層間絶
縁フィルムとして、フィルムを構成するエポキシ樹脂と
ゴム成分の配合比が重要であり、ゴム成分に対するエポ
キシ樹脂の比（エポキシ樹脂／ゴム成分）を大きくする
とフロー量も大きくなり表面平坦性に優れた多層配線板
を製造することができた。

【０００６】本発明において、層間絶縁フィルムに用い
ることが可能なエポキシ樹脂としては、エポキシ樹脂、
ブロム化エポキシ樹脂、ゴム変性エポキシ樹脂、ゴム分
散エポキシ樹脂等の脂環式エポキシ樹脂またはビスフェ
ノールA系エポキシ樹脂及びこれらエポキシ樹脂の酸変
性物等が挙げられる。酸変性物については、不飽和酸で
行ったものが好ましく、不飽和酸としては、無水マレイ
ン酸、テトラヒドロフタル酸無水物、イタコン酸無水
物、アクリル酸、メタアクリル酸等が挙げられる。これ
らは、エポキシ樹脂のエポキシ基に対し当量もしくは、
当量以下の配合比率で該不飽和カルボン酸を反応させる
ことによって得られる。ここに用いるエポキシ樹脂は、
重量平均分子量が２，０００以下であり、４００〜２,
０００が好ましい。さらに４００〜１,０００のものが
より好ましい。エポキシ樹脂の重量平均分子量が、４０
０未満であると、ラミネート時の層間絶縁フィルムのフ
ロー量が大きくなりすぎ、その結果フィルム層が著しく
薄くなるため、フィルム厚みの制御の面で問題がある。
また、エポキシ樹脂の重量平均分子量が２,０００を超
えるとラミネート時の層間絶縁フィルムのフロー量は小
さくなり十分な表面平滑性は得られにくくなる。

【０００７】一方、層間絶縁フィルムに用いることが可
能なゴム成分としては、ブタジエンアクリロニトリルゴ
ム、天然ゴム、アクリルゴム、SBR、カルボン酸変性ア
クリルゴム、架橋NBR粒子、カルボン酸変性架橋NBR粒子
等が挙げられる。本発明におけるエポキシ樹脂とゴム成
分の配合比は、エポキシ樹脂１００重量部に対しゴム成
分1〜６0重量部を配合することが好ましい。フロー量の
程度やその制御のしやすさから30〜60重量部がさらに好
ましい。エポキシ樹脂１００重量部に対しゴム成分が１
重量部未満であると配合効果が少なく、フィルム形成能
が不十分で、特にフィルム端部等から粉落ちが発生しや
すくなる。また、６０重量部を超えると耐熱性や絶縁性
などの層間絶縁材としての基本特性が低下する。

【０００８】本発明では、ラミネートに金属製プレスロ
ールを用いるが、その材質は、金属製のものとされる。
市販されている金属製ロールには、SUS、鉄等があり、
これらを使用することが可能である。プレスロールの材
質が鉄製の場合にはクロムめっきが施されているものが
望ましい。ラミネータには真空排気装置を備えているも
のが望ましく、減圧下で行うことによってボイドの発生
を抑制できる。プレスロールの圧力は２０ｋｇ／ｃｍ²
以上が好ましく、エアシリンダのゲージ圧ではなく、プ
レスケール（富士写真フィルム株式会社製商品名）等で
基板にかかる圧力を評価することが重要である。十分
なフィルム厚を確保するためには、金属ロールによる層
間絶縁フィルムのラミネート後、更にフィルムをラミネ
ートすることが有効である。この場合のラミネートは特
にプレスロールの材質を問うものではなく、金属製の
他、シリコンゴム等のゴム製のものも用いることができ
る。また、ラミネート雰囲気も必ずしも減圧下で行う必
要はなく、常圧下でもなんら問題はない。

【０００９】本発明を図１に基づいて説明すると、図１
（ａ）は、両面銅箔張り積層板にドリル加工を施し、ド
リル穴内をめっきし、スルーホールを形成し、エッチン
グレジストを設け導体回路を形成した配線板である。こ
の絶縁基板２に形成した導体回路１の上に図１（ｂ）、
（ｃ）に示すように支持フィルム６上に形成した絶縁フ
ィルム５、５’からなるフィルム供給ロール３から支持
フィルム付絶縁フィルムを繰り出し金属製プレスロール
４により加熱加圧ラミネートする。そしてラミネート
後、支持フィルム６は、図１（ｂ）に示すように剥離し
たり、図１（ｃ）に示すように剥離せずに支持フィルム
６が付いた状態で次の工程に供する。図１（ｂ）に示す
ように支持フィルムを剥離し第１のラミネートで形成し
た絶縁層フィルム上に、さらに金属製プレスロール又は
ゴム製のロールにより第２のラミネートを行うこともで
きる（図示せず）。本発明は、層間絶縁フィルムとなる
フィルム材料をラミネートすることで絶縁層を形成する
ビルドアップ法多層配線板の製造方法であって、絶縁層
表面を平坦性よく形成でき、その結果、配線形成性や部
品実装性に優れた多層配線板を提供することができる。
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。

【００１０】

【実施例】

（実施例１） (１）下記組成の樹脂組成物ワニスを離型処理が施され
た厚み２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム
上に塗布し、８０℃で１０分間乾燥して、膜厚６０μｍ
の層間絶縁フィルムとなるフィルム材料を形成した。・2,2'−ヒ゛ス(4,4'−N−マレイミシ゛ルフェノキフェニル)フ゜ロハ゜ン(BBMI、日立化成工業株式会社製 ) 30重量部・エホ゜キシ当量500のヒ゛スフェノールA型エホ゜キシ樹脂に1当量のテトラヒト゛ロ無水フタル酸を窒素雰囲気下で150℃、10時間反応させて合成した酸変性エホ゜キシ樹脂 45重量部・分子内にカルホ゛キシル基を4mol%含んだアクリロニトリルフ゛タシ゛エンコ゛ム(PNR-1H、日本合成コ゛ム株式会社製商品名) 20重量部・1,3-ヒ゛ス(9,9-シ゛アクリシ゛ノ)ヘフ゜タン 5重量部・水酸化アルミニウム 10重量部溶剤としてシクロヘキサノンとメチルエチルケトンの
１：１重量比を用い、上記樹脂組成物ワニスを溶解、分
散して固定分４５重量％の樹脂組成物ワニスを得た。（２）両面に18μｍ厚の銅箔を用いたガラス布基材エポ
キシ樹脂銅張り積層板ＭＣＬ−Ｅ−６７（日立化成工業
株式会社製商品名、厚み０．８ｍｍ）を用い、常法によ
りエッチング加工を行い導体回路を形成した。 (３)エッチング後、導体回路表面に酸化処理、還元処理
を順次行って銅の粗化処理を行った。 (４)この基板の導体回路形成面に(1)のフィルム材料を
ラミネートし、絶縁層を形成した。ラミネータにはHLM
−Ｖ５３０(日立エーアイシー株式会社製商品名)を用
い、プレスロールには直径７５mmのSUS製のものを使用
して、次の条件により行った。・ラミネート雰囲気：減圧下(７６０ｔｏｒｒ) ・エアのゲージ圧：３ｋｇ／ｃｍ² ・ラミネート速度：０．５ｍ／ｍｉｎ・プレスロールの温度：１１０℃ (５)ブラインドホールとなる部分に遮蔽部を形成したフ
ォトマスクを介し、光量３００ｍＪ／ｃｍ²の紫外光を
照射した後、フィルム表面のポリエチレンテレフタレー
トフィルムを剥離し、未露光部に2，2−ブトキシエタノ
ール：１０重量%の４硼酸ナトリウム８ｇ／ｌを含んだ
水溶液で３５℃、３分間スプレー現像してブラインドホ
ールを形成した。 (６)現像後の基板に紫外光２Ｊ／ｃｍ²を照射し、次に
１５０℃、１時間熱処理して、後硬化を行った。 (７)絶縁層を化学粗化するために、粗化液として、KMn0
₄：６０ｇ／ｌ、NaOH：４０ｇ／ｌを含む水溶液を作製
し、５０℃に加温して５分間浸漬処理した。この後、Sn
Cl₂：３０ｇ／ｌ、HCl：３００ｍｌ／ｌの水溶液に室温
で５分間浸漬して中和処理を行った。 (８)粗化処理後、絶縁層表面に導体回路を形成するため
に、まず、無電解銅めっき用触媒ＨＳ−２０２Ｂ（日立
化成工業株式会社製商品名）を含むめっき前処理を行っ
てから、無電解銅めっきＣＵＳＴ−２０１（日立化成工
業株式会社製商品名）に室温、１５分間浸漬し、さらに
硫酸銅めっき浴で電気めっきを行って、絶縁層表面に厚
さ２０μｍの導体層を形成した。 (９)次に、めっき導体の不要な箇所を除去するために、
エッチングレジストを形成し、塩酸／塩鉄エッチング液
を使ってエッチングを行って、導体配線を有する多層配
線板を作製した。

【００１１】（実施例２）実施例１で示した樹脂組成物
を下記組成物に変更した他は実施例１と同様な方法で行
い導体配線を有する多層配線板を作製した。・ヒ゛ス(4,4'−N−マレイミシ゛ルフェニル)メタン(BMI、三井東圧化学株式会社製） 30重量部・エホ゜キシ当量500のヒ゛スフェノールA型エホ゜キシ樹脂に1当量のテトラヒト゛ロ無水フタル酸を窒素雰囲気下で150℃、10時間反応させて合成した酸変性エホ゜キシ樹脂 25重量部・エホ゜キシ当量300のフ゛ロム化ヒ゛スフェノールA型エホ゜キシ樹脂(フ゛ロム含有量：50重量%)に1当量のテトラヒト゛ロ無水フタル酸を窒素雰囲気下で150℃、10時間反応させて合成した酸変性フ゛ロム化エホ゜キシ樹脂 25重量部・分子内にカルホ゛キシル基を4mol%含んだアクリロニトリルフ゛タシ゛エンコ゛ム(PNR-1H；日本合成コ゛ム株式会社製商品名) 20重量部・1,7-ヒ゛ス(9,9-シ゛アクリシ゛ノ)ヘフ゜タン 5重量部・4-フェノキシアニリン 0.1重量部・水酸化アルミニウム 10重量部

【００１２】（実施例３）実施例１で示した樹脂組成物
を下記組成物に変更した他は実施例１と同様な方法で行
い導体配線を有する多層配線板を作製した。・2,2'ヒ゛ス(4,4'−N−マレイミシ゛ルフェノキフェニル)フ゜ロハ゜ン(BBMI、日立化成工業株式会社製) 30重量部・オルソクレソ゛ールノホ゛ラック型エホ゜キシアクリレート(EA−4400；新中村化学株式会社製商品名） 45重量部・分子内にカルホ゛キシル基を4mol%含んだアクリロニトリルフ゛タシ゛エンコ゛ム(PNR-1H；日本合成コ゛ム株式会社製商品名) 20重量部・2,2−ヒ゛ス(4−メタクリロキシエトキシ)フェニル)フ゜ロハ゜ン(BPE−100；新中村化学株式会社製) 5重量部・4-フェノキシアニリン 0.1重量部・二酸化珪素 10重量部

【００１３】（実施例４） (１)実施例1で示した樹脂組成物により得られたフィル
ム材料を用い、実施例1で示した基板上に、実施例1のラ
ミネート方法を用いてラミネートを行った。 (２)ラミネート後、絶縁層フィルム表面のポリエチレン
テレフタレートフィルムを剥がしてから、実施例１に示
した樹脂組成物により得られたフィルム材料を重ねてラ
ミネートした。ラミネートは次の条件により行った。・ラミネータ：ML−５００D(株式会社エム・シー・ケー製
商品名) ・プレスロール：直径５０mm、シリコンゴム製・ラミネート雰囲気：常圧下・エアのゲージ圧：３kg/cm² ・ラミネート速度：０．５m/min ・プレスロールの温度：１１０℃ (３)次に、実施例1に示した同様の条件で、露光、現
像、後硬化、めっき前処理、無電解銅めっき、電気めっ
き、エッチングを順次行い導体配線を有する多層配線板
を作製した。

【００１４】（比較例１）実施例１において、プレスロ
ールに直径７５mmのテフロンゴム製のものを使用してフ
ィルム材料をラミネートした。それ以外は、実施例１と
同様の方法で行い導体配線を有する多層配線板を作製し
た。

【００１５】以上のようにして作製した導体配線を有す
る多層配線板の特性を測定しその結果を表1に示した。
なお、測定方法は、以下のようにして行った。フィルム表面の凹凸：株式会社東京精密製の表面粗さ
計（ｓｕｒｆｃｏｍ570A）を用い、先端半径５μｍのダ
イヤモンド触針を使用して、駆動速度１．５ｍ／分、カ
ットオフ値４ｍｍ、縦倍率５００倍、横倍率５倍の条件
で断面曲線を求め、その測定チャートの凹部と凸部の差
をフィルム表面の凹凸とした。外層回路の形成性：内層回路と直交する外層回路を評価
対象とし、内層回路のスペース上における外層回路のラ
イン幅を顕微鏡を用いて寸法測定を行い（測定数５０
個）、１／３以上のライン太りを短絡、１／３以上のラ
イン細りを断線と判断し、その形成性について評価し
た。短絡または断線の発生率が５％未満を○で評価し、
短絡または断線の発生率が５％以上を×として評価し
た。

【００１６】

【表１】実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 比較例1 評価項目評価部位*1 フィルム表面 R/S=0.1/0.1mm １１２０１の凹凸(μｍ) R/S=0.5/0.5mm １２２１５ R/S=1/1mm ３４３１１２外層回路の R/S=0.1/0.1mm ○ ○ ○ ○ ○ 形成性*2 R/S=0.5/0.5mm ○ ○ ○ ○ ○ R/S=1/1mm ○ ○ ○ ○ × *1;R/S：ライン／スペース、内層回路の寸法を表し、その上に形成した層間絶縁フィルム表面の凹凸を示す。 *2; 層間絶縁フィルム表面に形成した導体配線の寸法 R/S=８０／８０μｍ

【００１７】表１より、本発明の金属製プレスロールを
用いてラミネートした実施例１から実施例４は、ゴム製
ロールを用いてラミネートした比較例１に較べて得られ
た層間絶縁フィルムの表面凹凸が小さく良好である。ま
た、これにより外層回路の形成性も良好となる。さら
に、実施例１で得られた第１のラミネートで形成した絶
縁フィルム上に第２のラミネートを行った実施例４で
は、層間絶縁フィルムの表面凹凸、外層回路の形成性が
著しく向上した。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
絶縁層を形成するフィルム表面を平坦性よくラミネート
でき、その絶縁層上に形成する導体配線の形成性に優れ
た、さらには生産性の良いビルドアップ法多層配線板の
製造方法を提供することができ、産業上寄与する効果は
極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の多層配線板の製造法を説明
するための断面図。図１（ａ）は、絶縁基板に形成した
導体回路を示し、（ｂ）、（ｃ）は、層間絶縁フィルム
をラミネートした状態を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１．導体回路２．絶縁基板３．フィルム供給ロール４．プレスロール５．絶縁フィルム５’．絶縁フィルム６．支持フィルム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者竹内一雅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)発明者森田正樹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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁基板に形成した導体回路上に層間絶
縁フィルムをラミネートし、この絶縁フィルム表面にめ
っきを含む回路加工を行って導体配線を形成する多層配
線板の製造方法において、前記ラミネートに金属製プレ
スロールを使用することを特徴とする多層配線板の製造
方法。
【請求項２】絶縁基板に形成した導体回路上に層間絶
縁フィルムをラミネートし、この絶縁フィルム表面にめ
っきを含む回路加工を行って導体配線を形成する多層配
線板の製造方法において、金属製プレスロールを使用し
て第1のラミネートを行い、次いで第１のラミネートで
形成した絶縁フィルム上に第２のラミネートを行い絶縁
フィルムを形成することを特徴とする多層配線板の製造
方法。
【請求項３】層間絶縁フィルムが、エポキシ樹脂１０
０重量部に対して、ゴム成分１〜６０重量部を含むこと
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の多層配線
板の製造方法。
【請求項４】エポキシ樹脂の重量平均分子量が４００
〜２０００であることを特徴とする請求項３に記載の多
層配線板の製造方法。