JPH11340610A

JPH11340610A - スルーホール充填用樹脂組成物及び多層プリント配線板

Info

Publication number: JPH11340610A
Application number: JP15999198A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Shimada; 憲一島田; Motoo Asai; 元雄浅井
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1998-05-26
Filing date: 1998-05-26
Publication date: 1999-12-10

Abstract

(57)【要約】【課題】高速回路用の多層配線板に好適なスルーホー
ル充填用樹脂組成物及び高速回路用に好適な多層プリン
ト配線板の提供。【解決手段】金属粒子、樹脂粒子あるいは無機粒子か
らなる粒子状物質とフッ素樹脂等の耐熱性の熱可塑性樹
脂とからなる樹脂組成物をスルーホール充填用に使用し
て多層プリント配線板を製造する。この樹脂組成物を使
用することにより低誘電率の耐熱性の樹脂を層間樹脂絶
縁層等として使用でき、その結果低誘電率の多層プリン
ト配線板が製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はスルホール充填用
樹脂組成物及び多層プリント配線板に関するものであ
る。より詳細には、低誘電率の樹脂組成物を用いて形成
した絶縁層を有する高速回路用の多層配線板のスルーホ
ール充填用に、特に好適に使用することのできる樹脂組
成物及びそれをスルーホール充填材に使用して製造した
多層プリント配線板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、精密電子機器工業の進展に伴い電
子機器の小型化、軽量化、薄型化あるいは高速化がより
進行し、それに対応してＩＣチップを実装するパッケー
ジ基板は、ファインパターン化により更なる高密度及び
高信頼性を有するものが追求されるようになっている。
このような近年の動向に追随し、開発されたパッケージ
基板の１つとしては、例えば特開平５ー２４３７２８号
公報に記載されている表裏両面を電気的に接続するスル
ーホールに導電ペーストを充填して硬化させ、次にこの
ペースト硬化表面を含む基板表面に導体層を形成する技
術がある。

【０００３】そして、この技術においては、導電ペース
トとしてエポキシ樹脂あるいはフェノール樹脂と金属粒
子との混合ペーストを使用している。このように基板の
表裏両面を電気的に接続するスルーホールに充填材を充
填した場合には、無充填の場合のように空隙あるいは隙
間が存在しないので、その存在による弊害が回避できる
メリットがある。すなわちスルーホールに充填材が充填
してある場合には、スルーホール内に形成された導電層
の周囲に充填材が密着して存在し隙間が存在しないの
で、クラックあるいはマイレグレーションの発生等の弊
害が回避できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記したよ
うに電子機器の小型化、軽量化、薄型化あるいは高速化
がより進行し、それに伴い多層配線板の分野において
も、高速回路に適するものが求められており、その結果
層間絶縁材料あるいは基板材料に低誘電率の素材が採用
されようになっている。この低誘電率材料の１つにフッ
素系樹脂などの高融点樹脂があり、本発明者らもこれを
層間絶縁材料あるいは基板材料等として使用することに
より、高速化等の優れた回路基板特性を有する多層基板
の開発に着手した。そして、その際にはスルーホールを
備え、そこに充填材を充填した多層基板が優れた性質を
有することから、かかるタイプの基板を開発することに
した。

【０００５】そこで、まず両面銅張基板にスルーホール
及び表裏両面を電気的に接続する導電層を形成し、つい
でメッキにより基板表面に導体層を形成した後特開平５
ー２４３７２８号公報に記載の導電ペーストを充填して
硬化させ、その後基板表面にフッ素系樹脂の層間絶縁層
を形成するために該樹脂のフィルムを熱融着させた。そ
の結果できあがった基板においては、充填材部分の表面
に膨らみ等ができており、所望の多層基板を得ることが
できなかった。本発明はかかる問題を解消するものであ
り、したがって、本発明はこのような問題を生じること
のない多層基板を提供することのできる技術を開発する
ことを目的とするものである。

【０００６】そのために本発明者はまず先の膨らみの発
生する原因を解明にすることとし、その製造プロセス全
体を詳細に検討した。その結果、前記膨らみは、層間絶
縁材用フィルムを基板上に配置し、熱融着のための加熱
後に発現していることに着目し、この加熱により発生し
たのではないかと取りあえず推測した。この推測に基づ
き前記エポキシ樹脂やフェノール樹脂からなるペースト
充填材を硬化させた後に、先の加熱融着温度より高温に
加熱したところ充填材の樹脂が熱分解する事実が判明し
た。本発明はかかる事実の解明に基づいて完成されたも
のである

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らが、前記目的
を達成するために採用した手段は、スルーホール充填用
樹脂組成物及び多層プリント配線板であり、前者の手段
である充填用樹脂組成物は粒子状物質及び耐熱性の熱可
塑性樹脂からなるものである。また後者の手段である多
層プリント配線板は表裏両面を電気的に接続するスルー
ホールを形成したコア基板上に層間樹脂絶縁層と導体層
を積層してビルドアップ配線層を形成し、かつ前記スル
ーホールには充填用樹脂組成物を充填した多層プリント
配線板において、前記組成物が前記スルーホール充填用
樹脂組成物であることである。

【０００８】このスルーホール充填用樹脂組成物では、
エンジニアリングプラスチックの１つであるフッ素樹脂
等の耐熱性熱可塑性樹脂を使用するため高温耐熱性に優
れており、３００℃以上の高温に加熱されても熱分解し
ない。また、靭性にも優れるためクラックが発生しにく
い。そのためスルーホール内部にクラックが発生すると
吸湿によりクラック内に水が溜まりマイグレーション
（導体がイオン化して拡散する現象）によってショート
を起こすが、それを回避することができる。さらに、粒
子状物質を含有するので熱サイクル時に熱可塑性樹脂の
膨張収縮を抑制することができ充填材の表面を覆う導体
層との剥離やクラックの発生を抑制することができ、ま
た粒子状物質を利用して充填材表面に凹凸を形成でき導
体層との密着性を向上させることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】この充填用樹脂組成物に含有する
粒子状物質としては、金属粒子、樹脂粒子及び無機粒子
からなる群から選択された少なくとも１種以上の粒状物
が使用でき、それらは単独でも、複数を組み合わせ使用
してもよい。その内の金属粒子としては、銅、金、銀、
アルミニウム、ニッケル、チタン、クロム、亜鉛、す
ず、鉛あるいはパラジウムなどを使用でき、それらは単
独でも、複数のものを組合せ使用してもよい。金属粒子
の表面には、樹脂との密着性を改善するためにシランカ
ップリング剤、キレート剤などの金属表面改質剤などを
添加してもよい。金属粒子粉の粒子径は、０．１〜３０
μｍがよく、その理由は充填材を被覆する導体層との密
着性を確保できるからである。

【００１０】次の無機粒子としては、シリカ、アルミ
ナ、ムライト、炭化珪素からなる群から選択された少な
くとも１以上であることが望ましい。その理由は多層プ
リント配線板が必要とする特性である熱膨張率の低減に
寄与できるからである。最後の樹脂粒子としてはエポキ
シ樹脂粒子又はアミノ樹脂粒子であることが望ましい。
その理由は、これらの樹脂が酸や酸化剤に溶解して密着
性を向上させることのできる凹部を充填材表面に形成で
きるからである。

【００１１】また、本発明においては、無機質超微粉末
を配合するのが好ましく、かかる微粉末としては平均粒
径が１〜１０００ｎｍがよく、より好ましくは数１０〜
１００ｎｍのものがよい。それらの材料としては無機粒
子と同様にシリカ、アルミナ、ムライト、炭化珪素等が
あり、なかでもシリカが好ましい。その理由は粒子径が
微細であり、その結果スルーホールの充填性を損なうこ
とがなく、チキソ性の向上に寄与し、かつ水素結合と推
測される結合を形成するため適度な粘度を維持でき金属
粒子などと併用した場合でも金属粒子の沈降を防止でき
るからである。この微粉末の配合量は樹脂組成物の全固
形分量に対して０．１〜５重量％とすることが望まし
く、それはこの範囲では充填性を損なうこともなく、か
つ金属粒子の沈降を防止できる範囲だからである。

【００１２】さらに、耐熱性熱可塑性樹脂としては、３
００℃以上でも熱分解しない耐熱性に優れているフッ素
樹脂（ポリテトラフルオロエチレン等）、ポリメチルペ
ンテン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ
スルフォン（ＰＳＦ）、ポリフェニレンスルフィド（Ｐ
ＰＳ）、熱可塑型ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、
ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミ
ド（ＰＥＩ）及びポリフェニレンスルフォン（ＰＰＥ
Ｓ）からなる群から選択された少なくとも１以上であ
る。これらの樹脂には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂
などを加えてもよいが、その際の添加量は先の耐熱性の
特性を損なわない範囲とすることが重要である。

【００１３】この充填用樹脂組成物は、溶剤を配合した
組成とすることも可能であり、その際の溶剤には、ＮＭ
Ｐ（Ｎ−メチルピロリドン）、ＤＭＤＧ（ジエチレング
リコールジメチルエーテル）、グリセリン、水、シクロ
ヘキサノール、シクロヘキサノン、ｎ−ヘキサン、トル
エン、メチルセルソルブ、メチルセルソルブアセテー
ト、メタノール、エタノール、ブタノールあるいはプロ
パノールなどがある。前記粒子状物質の配合量は、樹脂
固形分１００重量部に対して、０．１〜１００重量部の
範囲を選択するのが好ましい。それは、この範囲を選択
することにより導電層との密着性が確保でき、かつ充填
材をスルーホールに充填する手段である印刷の印刷性を
同時に確保できるからである。この組成物には前記以外
の添加剤も配合でき、それらには消泡剤あるいはレベリ
ング剤等があり、前者は充填時に巻き込んだ気泡を除く
ためであり、後者は充填後のへこみを防止するためであ
る。

【００１４】先の樹脂組成物を使用し、固化して形成し
た充填材の比抵抗は、１０⁶Ω・ｃｍ以上がよく、好ま
しくは１０⁸Ω・ｃｍ以上がよい。その理由は、充填材
が導電性の場合には、固化後研磨した際に先に形成され
ている導体回路間に研磨くずが付着しショートの原因と
なるからである。また、導電性を付与しようとすると硬
化時あるいは固化時に収縮する特性を有する樹脂組成物
を使用して金属粒子同士を密着させなければならない
が、そのために硬化時等に収縮を起こさせると導電層と
の剥離を招くことになるからである。

【００１５】そして、本願発明におけるコア基板につい
ては、内層に導体層が形成されているものでも、形成さ
れていないものでもいずれでもよいが、配線密度を高く
することができることからして、前者が望ましい。前者
のコア基板は、導体層とプリプレグを交互に積層して形
成することができる。コア基板のプリプレグとしては、
ガラス繊維やアラミド繊維の布あるいは不織布にフッ素
樹脂等を含浸させたものが好ましく使用できる。このコ
ア基板の素材に関し更に言及すると、それは特に制限さ
れるものではないが、ガラスエポキシ基板、ポリイミド
基板、ビスマレイミドートリアジン樹脂基板、フッ素樹
脂（ポリテトラフルオロエチレン等）基板などが使用で
きるが、耐熱性と吸水性の点からフッ素樹脂が好ましく
使用できる。

【００１６】先のプリプレグを多層に積層した表面に銅
箔を積層して加熱プレスして一体化したものがいわゆる
銅張積層板であり、本発明の多層プリント配線板のコア
基板として好ましく使用できる。またこの基板内にプリ
プレグと導体層を交互に積層した内層に導体層が存在す
るものは、前述したことからわかるようにより好ましい
コア基板である。

【００１７】また、本願発明の多層プリント配線板にお
いては、充填材とスルーホール壁面とを密着させること
ができることから、スルーホール内壁、特に導電層表面
には粗化層が形成されてなることが望ましい。このよう
にすることにより両者間に隙間や空隙が発生をすること
が回避でき、その結果導体層を電気メッキで形成した際
に平坦なものとならなかったり、空隙中の空気が熱膨張
してクラックや剥離の原因となったり、さらには空隙に
水が溜まってマイグレーションやクラックの原因となっ
たりすることが避けることができ、かかる問題の発生を
抑制することができる。

【００１８】さらに、この多層プリント配線板において
は、スルーホールによるデッドスペースを無くすことが
できるから、スルーホール及びその充填材を覆う導体層
上にバイアホールが接続していてもよい。このバイアホ
ールは基板上に形成された導体層と層間樹脂絶縁層上に
形成された導体回路を接続するものであり、メッキ膜や
導電ペーストで充填されたものがよい。またスルーホー
ルに充填材を充填した後に形成した導体回路を形成する
導体層表面に粗化層を形成することは、これによりバイ
アホールとの密着性を改善できるから有利である。その
際には導体層側面にも粗化層が形成されることにより、
導体層側面とその上面に形成される層間樹脂絶縁層との
密着性も向上し、その密着性不足により両者界面を起点
として層間樹脂絶縁層に垂直に生ずるクラック発生を抑
制できる。

【００１９】これらの粗化層を形成させる手段について
は、スルホール内壁に形成された導電層あるいは導体層
表面の黒化（酸化）−還元処理、有機酸と第二銅錯体と
の混合水溶液を使用するスプレー処理、あるいは銅−ニ
ッケル−リン含有液を使用する針状合金めっき析出処理
によるのがよい。その際にスルーホール内壁や導体層表
面に形成される粗化層の厚さについては、０．１〜１０
μｍがよい。それは厚すぎると層間ショートの原因とな
ったり、薄すぎると密着力が低いからである。なお前記
した黒化−還元法としては、ＮａＯＨ（１０ｇ／ｌ）、
ＮａＣｌＯ₂（４０ｇ／ｌ）及びＮａ₃ＰＯ₄（６ｇ／
ｌ）を酸化浴（黒化浴）とし、ＮａＯＨ（１０ｇ／ｌ）
及びＮａＢＨ₄（５ｇ／ｌ）を還元浴として使用するの
がよい。

【００２０】そして、基板表面にビルドアップ層を形成
して多層配線構造を形成するには、導体層間に層間樹脂
絶縁層を形成するが、その絶縁層の形成にはフィルム状
樹脂あるいは液状の接着剤を使用する。このフィルム状
樹脂を使用して絶縁層を形成するには導体層表面に熱融
着あるいは熱硬化（熱硬化性樹脂の場合）等により結合
できるが、熱融着が簡便であり好ましい。その際に使用
できる樹脂素材については、特に制限させるものではな
く、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂
と熱可塑性樹脂の複合体を使用できる。

【００２１】前記した熱硬化性樹脂としては、エポキシ
樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂あるいは熱硬化
性ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）などを使用でき
る。熱可塑性樹脂としては、フッ素樹脂（ポリテトラフ
ルオロエチレン等）、ポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、ポリフェニレンス
ルフィド（ＰＰＳ）、熱可塑型ポリフェニレンエーテル
（ＰＰＥ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリ
エーテルイミド（ＰＥＩ）あるいはポリフェニレンスル
フォン（ＰＰＥＳ）などの樹脂を使用することができ、
これらは高耐熱性で、かつ低誘電率であることから好ま
しく使用することができるものである。熱硬化性樹脂と
熱可塑性樹脂の複合体としては、エポキシ樹脂−ＰＥ
Ｓ、エポキシ樹脂ーＰＳＦ、エポキシ樹脂−ＰＰＳ、エ
ポキシ樹脂−ＰＰＥＳなどを使用することができる。

【００２２】また前記した接着剤としては、無電解メッ
キ用接着剤があり、これは液状のものをロール等で導体
層表面に塗着し、ついで固化することにより層間絶縁層
を形成する。この無電解メッキ用接着剤については、酸
あるいは酸化剤に可溶性の硬化処理された耐熱性樹脂粒
子が、未硬化の酸あるいは酸化剤に難溶性の耐熱性樹脂
中に分散されてなるものが最適である。それは該難溶性
の耐熱性樹脂を硬化させた後、酸あるいは酸化剤で処理
することにより、硬化した耐熱性樹脂粒子が溶解除去さ
れて、表面に蛸つぼ状態のアンカー効果を有する粗化面
を形成でき、その結果導電層あるいは導体層との結合力
を向上させることができるからである。前記未硬化の酸
あるいは酸化剤に難溶性の耐熱性樹脂としては、前述の
熱硬化性樹脂あるいは熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との
複合体が最適である。

【００２３】前記硬化処理された耐熱性樹脂粒子として
は、平均粒径が１０μｍ以下の耐熱性樹脂粉末、平
均粒径が２μｍ以下の耐熱性樹脂粉末を凝集させた凝集
粒子、平均粒径が２〜１０μｍの耐熱性樹脂粉末と平
均粒径が２μｍ以下の耐熱性樹脂粉末との混合物、平
均粒径が２〜１０μｍの耐熱性樹脂粉末の表面に平均粒
径が２μｍ以下の耐熱性樹脂粉末または無機粉末のいず
れか少なくとも１種を付着させてなる疑似粒子及び平
均粒径が０．１〜０．８μｍの耐熱性粉末樹脂粉末と平
均粒径が０．８μｍを越え、２μｍ未満の耐熱性樹脂粉
末との混合物からなる群から選択された少なくとも１種
を用いることが望ましい。それは、これらがより複雑な
アンカーを形成できるからである。この硬化処理された
耐熱性樹脂粒子の樹脂素材としては、アミン系硬化剤で
硬化されたエポキシ樹脂、アミノ樹脂、メラミン樹脂、
グアナミン樹脂あるいは尿素樹脂等が好適である。

【００２４】次に、本発明の一層明確なる理解のため
に、多層プリント配線板を製造する手順、特に一製造方
法にしたがって更に説明する。また他の態様についても
合わせて言及する。

【００２５】(１)コア基板及びスルーホールの形成ここでは、まずスルーホールに導電層を形成したコア基
板を作製する。多層コア基板の作製は、前述したように
プリプレグを積層し、その表面に銅箔を積層して、加熱
プレスして一体化することにより行う。その際のプリプ
レグとしては、ガラス繊維やアラミド繊維の布にフッ素
樹脂などを含浸させたものを使用する。コア基板形成後
ドリル等で孔を明け、無電解メッキを施し、さらに電解
メッキを行いスルーホール内壁とコア基板の表面の厚付
けを行い、導電層を形成したスルーホールを有するコア
基板を得る。

【００２６】(２)充填材の充填前記(１)で得たコア基板のスルーホールに前記した熱可
塑性樹脂等からなる充填用樹脂組成物、すなわち充填材
を充填する。充填材の充填はスルーホール部分に開口を
設けたマスクを基板に積層して、印刷法により行い、充
填後、乾燥、固化させる。この充填に先立っては、コア
基板表面及びスルーホール表面に形成されたメッキ層表
面を黒化−還元処理等で粗化する。次にスルーホールか
らはみ出した充填材及び基板の表面に形成された電解め
っき膜表面の粗化層を研磨により除去して平坦化する。
この研磨により充填材部分においては金属粒子が露出し
て導体層との密着性を改善できる。研磨はベルトサンダ
ーやバフ研磨がよい。

【００２７】この充填に先立って行う粗化面の形成に
は、前記した黒化−還元処理の外に、先に記載したとこ
ろの有機酸と第二銅錯体との混合水溶液による処理ある
いは銅−ニッケル−リン含有液による処理等がある。固
化後の充填材表面を粗化せしめる手段については、前記
したところの金属粒子を利用する場合以外のものも本発
明では採用でき、それを列挙すると次の(ア)ないし(エ)
のとおりである。そして、この粗化手段によって充填材
表面に形成する凹凸について、その粗さの程度の示すと
最大表面粗さ（Ｒ_max）で０．１〜２０μｍの範囲がよ
い。

【００２８】(ア)粒子状物質に金属粒子を使用した場合充填材の表面を研磨することにより金属粒子を露出させ
る。その結果金属粒子自体が凸部になり、粗化面が形成
されるため導体層との密着性を改善できる。その際には
表面に形成された導体層と同じ金属であるため一体化で
きる。また、酸（塩酸、硫酸、酢酸あるいはリン酸）や
酸化剤（クロム酸、過マンガン酸カリウムあるいは過酸
化水素など）で金属を溶解させて逆に凹部を生じさせ、
粗化面を形成してもよい。 (イ)無機粒子を使用した場合充填材の表面を研磨することにより無機粒子を露出させ
る。その結果金属粒子の場合と同様に無機粒子自体が凸
部になるため、導体層との密着性を改善できる。また、
フッ酸などの酸で無機粒子を溶解させて凹部を作り粗化
面を形成してもよい。 (ウ)樹脂粒子を使用した場合酸（塩酸、硫酸、酢酸、リン酸）や酸化剤（クロム酸、
過マンガン酸カリウム、過酸化水素など）で樹脂粒子を
溶解させて凹部を形成できる。 (エ)前記した(ア)〜(ウ)を適宜組合わせて凹凸を作り、
粗化面を形成してもよい。

【００２９】(３)導体層（導体回路）の形成前記した粗化面を充填材表面に形成した基板の表面に無
電解メッキを施し、厚さ０．１〜５μｍ程度の無電解メ
ッキ膜を形成する。さらに、この膜表面に必要に応じて
電解メッキを施し、厚さ５〜２５μｍの電解メッキ膜を
形成する。その後、この表面に感光性ドライフィルムを
加熱プレスしてラミネートし、パターンが描画されたフ
ォトマスクフィルム（ガラス製がよい）を載置し、露光
した後、現像液で現像してエッチングレジストを設け
る。

【００３０】次いで、エッチング液でエッチングレジス
トに被覆されていない部分の導体を溶解除去する。その
際のエッチング液としては、硫酸ー過酸化水素水溶液、
過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム等の過硫酸塩水溶
液、塩化第二鉄水溶液、あるいは塩化第二銅水溶液がよ
い。このエッチングにより形成された導体回路及び充填
材を覆う導体層に粗化面（粗化層）を形成する。このよ
うにして導体回路および充填材を覆う導体層に粗化層を
形成することにより層間樹脂絶縁層との密着性を向上で
き、その結果導体回路及び充填材を覆う導体層の側面
と、樹脂絶縁層との界面を起点とするクラックの発生を
抑制することができる。

【００３１】また、同様の手法により充填材を覆う導体
層と接続するバイアホールとの密着性をも改善すること
ができる。その際の粗化層の形成方法は、前述したもの
と同様であり、それらは黒化−還元処理、銅−ニッケル
−リン含有液による針状合金メッキあるいは有機酸と第
二銅錯体との混合溶液によるエッチング処理などによる
ものである。

【００３２】(４)層間樹脂絶縁層及び層間導体回路の形
成ここでは、まず前記(３)で形成した導体層を有する基板
表面上に層間樹脂絶縁層を形成する。この層間樹脂絶縁
層に使用する樹脂素材あるいは形成手法については、既
に詳述したとおりであり、それらが採用できる。例え
ば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、あるいは熱硬化性樹
脂と熱可塑性樹脂の複合体等をフィルムとし、これを熱
融着させて形成することができる。また熱硬化性樹脂の
未硬化液である無電解メッキ用接着剤を塗布した後、こ
れを硬化させることによっても形成することができる。

【００３３】層間樹脂絶縁層を形成した後、該層にて被
覆されるスルーホールとの電気的接続を確保するために
層間樹脂絶縁層に開口を設ける。その開口の形成につい
ては、層間樹脂絶縁層が感光性樹脂の場合には、露光、
現像処理にて行い、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂の場合
には、レーザ光にて行う。その際使用するレーザ光は、
炭酸ガスレーザ、紫外線レーザあるいはエキシマレーザ
などがある。レーザ光にて開口を形成した場合にはデス
ミア処理を行う。デスミア処理はクロム酸あるいは過マ
ンガン酸塩などの水溶液からなる酸化剤を使用して行う
ことができ、また酸素プラズマなどで処理してもよい。

【００３４】層間樹脂絶縁層及び開口を形成した後、必
要に応じて表面を粗化する。前記した無電解めっき用接
着剤を使用して層間樹脂絶縁層を形成した場合には、表
面を酸化剤で処理して耐熱性樹脂粒子のみを選択的に除
去して粗化する。また、酸化剤等に溶解できる樹脂粒子
を存在させない熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を使用し
て、塗膜形成あるいはフィルムによる熱融着の手法で絶
縁層を形成した場合でも、その樹脂成分によっては、ク
ロム酸あるいは過マンガン酸塩などの水溶液から選ばれ
る酸化剤による分解等によっても表面粗化処理が可能で
あり、有効な手段である。なお、フッ素樹脂（ポリテト
ラフルオロエチレンなど）などの酸化剤では粗化されな
い樹脂の場合には、プラズマ処理により表面を粗化す
る。

【００３５】次いで、無電解メッキ用の触媒核を付与す
る。触媒核としては、一般に利用されている各種貴金属
触媒核が何制限されることなく使用できるが、標準的に
利用されているパラジウムースズコロイドが好ましく利
用できる。したがって、この水溶液を使用して基板を浸
漬、乾燥、加熱処理して樹脂表面に金属触媒核を打ち込
んで固定するのがよい。このようにして樹脂表面に金属
核が埋め込まれることになり、この金属核を中心にメッ
キ用の金属が析出して導体回路が形成されるため、粗化
しにくい樹脂やフッ素樹脂（ポリテトラフルオロエチレ
ン等）のように樹脂と導体回路との密着が悪い樹脂で
も、密着性を確保できる。

【００３６】先の触媒核用の金属としては、パラジウ
ム、銀、金、白金、チタン、銅あるいはニッケルがあ
り、これらが少なくとも１種以上含有されている触媒核
形成用の処理液を利用するのがよい。その際の樹脂層表
面上の金属核の量は、２０μｇ／ｃｍ²以下がよく、こ
れを越えると信頼性試験時の絶縁性を確保するため金属
核を除去しなければならないからである。この触媒核打
ち込み後、層間樹脂絶縁層表面上に無電解メッキを施
し、全面に無電解メッキ膜を形成する。無電解メッキ膜
の厚みは０．１〜５μｍがよく、より望ましくは０，５
〜３μｍがよい。その際のメッキ金属としては、多層プ
リント配線基板用に通常利用されているものについて
は、特に制限されることなく各種のものが利用できる
が、特に銅、ニッケル等が好ましく使用できる。

【００３７】このメッキ膜形成後、その膜上にメッキレ
ジストを形成する。メッキレジストは、前述のように感
光性ドライフィルムをラミネートして露光、現像処理し
て行う。その後電解メッキを行い、厚付けした後開口部
にバイアホールを形成する。電解メッキ膜は、５〜３０
μｍがよい。また、バイアホールは、電解メッキ膜にて
充填されることが望ましい。ついでメッキレジストを剥
離し、その後エッチングしてメッキレジスト下の無電解
メッキ膜を溶解除去して導体回路とする。

【００３８】その際のエッチング液としては、硫酸−過
酸化水素水溶液、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウ
ム、過硫酸カリウムなどの過硫酸塩水溶液、塩化第二鉄
あるいは塩化第二銅の水溶液がよい。前記したところの
導体回路の形成方法は、セミアディテイブ法によるもの
であるが、これとは別に層間樹脂絶縁層表面に直接メッ
キレジストを形成し、ここに無電解メッキを施して導体
回路を直接形成するいわゆるフルアディテイブ法も使用
することができる。

【００３９】

【実施例】以下に実施例及び比較例を示し、それらに基
づいて本発明の特徴及びその優れた特性を具体的に説明
する。また、合わせて図面を利用して本発明の多層プリ
ント基板の製造方法についてもより具体的に説明する。

【００４０】（実施例１） (１)図１(ａ)に示すように厚さ０．５ｍｍの積層板１の
両表面に銅箔２を積層した、いわゆる両面銅張積層板
（フッ素樹脂製）を用意し、これに同(ｂ)に図示するよ
うに直径３００μｍの孔をドリル削孔し、パラジウムー
スズコロイドを付着させ、下記組成のメッキ液で同(ｃ)
に図示するように無電解メッキを施した。無電解メッキ液ＥＤＴＡ１５０ｇ／ｌ硫酸銅２０ｇ／ｌＨＣＨＯ３０ｍｌ／ｌＮａＯＨ４０ｇ／ｌ α、α’ービピリジル８０ｍｇ／ｌＰＥＧ０，１ｇ／ｌ（無電解メッキ条件：７０℃の液温で３０分）

【００４１】(２)先の処理により無電解メッキ層３を形
成した基板を水洗し、乾燥した後、ＮａＯＨ（１０ｇ／
ｌ）、ＮａＣｌＯ₂（４０ｇ／ｌ）、Ｎａ₃ＰＯ₄（６ｇ
／ｌ）を酸化浴（黒化浴）、ＮａＯＨ（１０ｇ／ｌ）、
ＮａＢＨ₄（５ｇ／ｌ）を還元浴とし、図１(ｄ)に図示
するように基板及びスルーホールの全メッキ層表面に粗
化層４を設けた。

【００４２】(３)次いで、ポリフェニレンスルフィド
（ＰＰＳ）３０重量部、平均粒子径１５μｍの銅粉１０
０重量部、ＮＭＰ１０重量部からなる充填用樹脂組成物
を調製し、この組成物をスクリーン印刷により、スルー
ホール内に充填し、８０℃、１００℃、１６０℃でそれ
ぞれ１時間づつ加熱乾燥し、最後に２８０℃５分間加熱
し、充填材５を固化させた。その後＃４００の研磨紙
（三共理化学製）を用いたベルトサンダーにより粗化面
の研磨及びスルーホールからはみ出したペースト除去・
研磨を行い、表面を平坦化した。この処理後更に前記ベ
ルトサンダーによる研磨傷を取り除くためのバフ研磨を
行い、図１(ｅ)に示すように平滑化した。

【００４３】(４)この平滑化後、再度前記条件により無
電解銅メッキを施し、同(ｆ)に図示するように厚さ０．
６μｍの無電解銅メッキ膜を形成した。その後、以下の
条件で電解銅メッキを行い、厚さ１５μｍの電解銅メッ
キ膜６を形成した。この時のメッキ処理により、円形の
スルーホールランド及び導体回路の厚付けを行った。

【００４４】電解メッキ液硫酸１８０ｇ／ｌ硫酸銅８０ｇ／ｌ添加剤（アトテックジャパン製商品名カパラシドＧ
Ｌ）電解メッキ条件電流密度１Ａ／ｄｍ² 時間３０分温度室温

【００４５】(５)得られた導体回路および導体層となる
部分を形成した基板の両面に市販の感光性ドライフィル
ム７を張りつけ、マスク８を載置して１００ｍＪ／ｃｍ
²で露光、０．８％炭酸ナトリウム水溶液で現像し、図
２(ａ)に図示するように１５μｍのエッチングレジスト
を形成した。 (６)エッチングレジスト非形成部分のメッキ膜を、硫酸
と過酸化水素の混合液を用いるエッチング液で溶解除去
して、さらにエッチングレジストを５％ＫＯＨで剥離除
去して、同(ｂ)に図示するように独立した導体回路９お
よび充填材を覆う導体層１０を形成した。

【００４６】(７)次に、導体回路９及び充填材の表面を
覆う導体層１０の両表面及び側面に厚さ２．５μｍのＣ
ｕ−ＮｉーＰ合金からなる粗化層（凹凸層）１１を形成
し、さらに粗化層表面に０．３μｍの厚さのＳｎ層を設
けた。なお図２の(ｃ)はこの状態を示すが、Ｓｎ層につ
いては図示していない。前記した両層の形成は次のよう
にして行った。すなわち導体回路９及び導体層１０を形
成した基板を酸化脱脂してソフトエッチングし、次い
で、塩化パラジウムと有機酸からなる触媒溶液で処理し
てＰｄ触媒を付与し、この触媒を活性化した後、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、界面活性剤０．１ｇ／ｌ、ｐＨ９からなる無電解
メッキ浴にてメッキを施し、導体回路９及び導体層１０
の側面を含む全表面にＣｕーＮｉーＰ合金の粗化表面を
形成した。その後ホウフッ化スズ０．１ｍｏｌ／ｌ、チ
オ尿素１．０ｍｏｌ／ｌ、温度５０℃、ｐＨ１．２の条
件下でＣｕ−Ｚｎ置換反応をさせ、粗化層表面に厚さ
０．３μｍのＳｎ層を設けた。

【００４７】(８)前記(７)までの工程で作成した基板表
面に、図２(ｄ）に図示するように厚さ２０μｍフッ素
樹脂フィルムを張りつけ、３５０℃、２０ｋｇ／ｃｍ²
で加熱加圧して、層間樹脂絶縁層１２を形成した。 (９)次いで、炭酸ガスレーザを照射し、スルーホール上
に同(ｅ）に図示するように口径５０μｍの開口を設け
た。 (10)フッ素樹脂の表面をＮ₂プラズマ処理により粗化し
た。

【００４８】(11)この粗化後、基板表面に対しパラジウ
ム触媒（アトテック製）を付与することにより、樹脂層
表面及びバイアホール用開口１３の形成されている樹脂
層側面に触媒核を付与した。 (12)その後、前記した組成の無電解銅メッキ浴中に基板
を浸して、図３(ａ)に図示するように粗化面全体に厚さ
０．６μｍの無電解銅メッキ膜１４を形成した。 (13)
さらに市販の感光性ドライフィルムを前記無電解銅メッ
キ膜に張り付け、マスクを載置して、１００ｍＪ／ｃｍ
²で露光、０．８％炭酸ナトリウムで現像処理し、同
(ｂ)に図示するように厚さ１５μｍのメッキレジスト１
６を形成した。

【００４９】(14)その表面に更に電解銅メッキを施し
て、厚さ１５μｍの電解銅メッキ膜１５を形成し、同
(ｃ)に図示するように導体回路の厚付け及びバイアホー
ルの厚付けを行った。 (15)次いで、メッキレジストを５％ＫＯＨで剥離除去し
た後、硫酸と過酸化水素混合液でエッチングを行い、メ
ッキレジスト下の無電解メッキ膜を溶解除去して、図３
(ｄ)に図示するように無電解銅メッキ膜と電解銅メッキ
膜からなる厚さ１６μｍの導体回路（バイアホールを含
む）１７、１９を形成した。

【００５０】（実施例２）実施例１の（３）において、
ＰＰＳの代わりにポリメチルペンテン（ＰＭＰ）２０重
量部、平均粒子径１５μｍの銅粉１００重量部、ｎ−ヘ
キサン３重量部、平均粒子径１００ｎｍの無機質超微粉
末（アエロジルＲ２０２、日アエロジル（株）製）１重
量部を混合してスルーホール充填用樹脂組成物を得た。

【００５１】（比較例）充填用樹脂組成物としてビスフ
ェノールＦ型エポキシ樹脂を使用充填用樹脂組成物とし
て、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（油化シェル
（株）製エピコート８０７）１７．６重量部、無機質
（系）超微粉末（日本アエロジル（株）製アエロジルＲ
２０２）１．０重量部、イミダゾール硬化剤（四国化成
（株）製、２Ｅ４ＭＺーＣＮ）１．２重量部及び平均粒
子径１５μｍの銅粉１００重量部からなるものを用いた
以外は、実施例と同様の処理工程により多層プリント配
線板の調製を試みた。しかしながら、前記した(８)の工
程におけるフッ素樹脂フィルムを加熱プレスした際にエ
ポキシ樹脂が熱分解してしまい、充填材と導体層との間
で剥離が生じ、正常なプリント配線板を製造することが
できなかった。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の充填用樹
脂組成物は、高温でも変成あるいは熱分解することがな
いので、これをスルーホール充填材に使用し、低誘電率
のフッ素樹脂等の耐熱性熱可塑性樹脂組成物を用いて絶
縁層を形成することにより高速回路用多層配線板を製造
することができる。また、本発明の多層プリント配線板
は、充填材に耐熱性の充填用樹脂組成物を使用している
から、層間絶縁層に低誘電率のフッ素樹脂等の耐熱性熱
可塑性樹脂を用いることにより高速回路に適したものと
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多層プリント配線板を製造する工程を
図示するものであり、基板に無電解メッキを行い、スル
ーホールを形成した後充填材を充填し、更に無電解メッ
キ膜及び電解メッキ膜を形成するまでの工程を図示す
る。

【図２】本発明の多層プリント配線板を製造する工程を
図示するものであり、先の工程に続き感光性ドライフィ
ルム及びマスク等を用い導体回路を形成し、次いで層間
樹脂絶縁層を形成した後、該絶縁層にバイアホール用開
口を形成するまでの工程を図示する。

【図３】本発明の多層プリント配線板を製造する工程を
図示するものであり、先の工程に続き絶縁層上に導体回
路を形成するまでの工程を図示する。

【符号の説明】

１基板２銅箔３無電解メッキ層４粗化層５充填材６電解メッキ膜７感光性ドライフィルム８マスク９導体回路１０導体層１２層間樹脂絶縁層１３スルーホール用開口１４無電解メッキ膜１５電解メッキ層１６メッキレジスト１７導体回路１９導体回路

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【手続補正書】

【提出日】平成１０年８月１０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】スルーホール充填用樹脂組成物及び多
層プリント配線板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粒子状物質及び耐熱性の熱可塑性樹脂か
らなるスルーホール充填用樹脂組成物。
【請求項２】前記粒子状物質は、金属粒子、樹脂粒子
及び無機粒子からなる群から選択された少なくとも１種
以上である請求項１記載のスルーホール充填用樹脂組成
物。
【請求項３】前記金属粒子は、銅、金、銀、アルミニ
ウム、ニッケル、チタン、クロム、亜鉛、すず、鉛及び
パラジウムからなる群から選択された少なくとも１以上
である請求項２記載のスルーホール充填用樹脂組成物。
【請求項４】前記樹脂粒子は、エポキシ樹脂粒子及び
／又はアミノ樹脂粒子である請求項２記載のスルーホー
ル充填用樹脂組成物。
【請求項５】前記無機粒子は、シリカ、アルミナ、ム
ライト及び炭化珪素からなる群から選択された少なくと
も１以上である請求項２記載のスルーホール充填用樹脂
組成物。
【請求項６】前記耐熱性の熱可塑性樹脂は、ポリメチ
ルペンテン、フッ素樹脂（ポリテトラフルオロエチレン
等）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリス
ルフォン（ＰＳＦ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰ
Ｓ）、熱可塑型ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポ
リエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド
（ＰＥＩ）及びポリフェニレンスルフォン（ＰＰＥＳ）
からなる群から選択された少なくとも１以上である請求
項１ないし５のいずれか１に記載のスルーホール充填用
樹脂組成物。
【請求項７】前記粒子状物質の配合量は、樹脂固形分
１００重量部に対して、０．１〜１００重量部である請
求項１ないし６のいずれか１に記載のスルーホール充填
用樹脂組成物。
【請求項８】無機質超微粉末を更に含有する請求項１
ないし７のいずれか１記載のスルーホール充填用樹脂組
成物。
【請求項９】表裏両面を電気的に接続するスルーホー
ルを形成したコア基板上に層間樹脂絶縁層と導体層を積
層してビルドアップ配線層を形成し、かつ前記スルーホ
ールにはスルーホール充填用樹脂組成物を充填した多層
プリント配線板において、前記組成物が請求項１ないし
８のいずれか１に記載のものであることを特徴とする多
層プリント配線板。
【請求項１０】前記導体層にはバイアホールを形成し
た請求項９記載の多層プリント配線板。
【請求項１１】前記組成物を充填した表面には凹凸が
設けられてなる請求項９記載の多層プリント配線板。
【請求項１２】スルーホール（内壁）表面を粗化面と
せしめた請求項９記載の多層プリント配線板。