JPH11342492A - 炭酸ガスレーザー孔あけ用補助シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 銅張板に、炭酸ガスレーザーを直接照射し
て、小径のスルーホール等を精度良く、高速であけるた
めの補助材料を得る。 【解決手段】 少なくとも１層以上の銅の層を有する熱
硬化性樹脂銅張板の銅箔の上に、金属化合物粉、カーボ
ン粉、又は金属粉３〜97容積％を含む樹脂組成物層を熱
可塑性フィルム上に付着させた総厚み30〜200μｍの補
助シートを、樹脂層面が銅箔側になるように配置し、加
熱、加圧下に、或いは樹脂表層３μｍ以下に水分を含ま
せ、室温、加圧下にラミネートして密着させてから、炭
酸ガスレーザーを出力20〜60ｍＪ／パルスにて直接照射
することにより、表面の銅箔に孔を形成でき、且つ、孔
壁の良好な孔を形成する。 【効果】 孔あけ用補助シートを密着させて用いること
により、炭酸ガスレーザーを直接照射して、スルーホー
ル用貫通孔、ビア孔を精度良く、高速にあけることがで
き、経済性の改善されたプリント配線板を得ることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも１層以上の
銅の層を有する銅張板の銅表面に、炭酸ガスレーザーを
直接照射して、孔あけする際に使用される孔あけ用補助
シートに関する。両面銅張板、多層板の孔あけでは、ス
ルーホール用貫通孔或いはビア孔を孔あけする際に使用
されるものであり、得られた銅張板、多層板は、小径の
孔を有する、高密度の小型プリント配線板として、新規
な半導体プラスチックパッケージ用等に主に使用され
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体プラスチックパッケージ等
に用いられる高密度のプリント配線板は、スルーホール
用の貫通孔をドリルであけていた。近年、ますますドリ
ルの径は小径となり、孔径が 0.15mmφ以下となってき
ており、このような小径の孔をあける場合、ドリル径が
細いため、孔あけ時にドリルが曲がる、折れる、加工速
度が遅い等の欠点があり、生産性、信頼性等に問題のあ
るものであった。また、炭酸ガスレーザーを照射する場
合、炭酸ガスレーザーを銅箔面に直接照射すると、レー
ザー光が反射し、孔があかない。このため、従来は、ま
ず表層の銅箔を所定の大きさにエッチング等で除去し、
これに炭酸ガスレーザーを照射して樹脂の露出した部分
を加工してビア孔を形成していた。この場合、50μｍ以
下の小径の孔を銅箔にエッチングであける場合、銅箔が
厚いと孔径精度が悪い等の欠点が見られた。また、スル
ーホール用貫通孔をあける場合、上下の銅箔にあらかじ
めネガフィルムを使用して所定の方法で同じ大きさの孔
をあけておき、炭酸ガスレーザーで上下を貫通するスル
ーホールを形成しようとすると、上下の孔の位置にズレ
を生じ、ランドが形成しにくい等の欠点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の問題
点を解決した、小径のスルーホール用貫通孔、ビア孔を
形成するための炭酸ガスレーザー孔あけ用補助シートを
提供する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】樹脂組成物の中に、融点
900℃以上で、且つ結合エネルギーが300kJ/mol以上の
金属化合物粉、カーボン粉又は金属粉の１種或いは２種
以上を３〜97容積％を含む水性樹脂組成物を熱可塑性フ
ィルムの片面に付着させた本発明の加工用補助シート
を、樹脂組成物層と熱可塑性フィルム層とを合わせた総
厚みが、30〜200μｍの厚みで銅箔表面上に配置し、好
適にはラミネートして銅箔に接着させ、炭酸ガスレーザ
ーの出力20〜60ｍＪ／パルスのエネルギーで炭酸ガスレ
ーザーを直接照射してスルーホール用貫通孔を形成する
か、内層銅箔まで照射してからレーザーを止める、或い
は１層目の銅箔層を孔あけしてから、エネルギーを落と
して内部銅箔面まで加工し、ビア孔を形成する。加工用
補助シートの下に銅張板を数枚重ね、上から炭酸ガスレ
ーザーで加工することも可能である。加工後、銅箔の表
面は機械的研磨でバリをとることも可能であるが、完全
にバリを取るためには銅箔の両表面を平面的にエッチン
グし、もとの金属箔の一部の厚さをエッチング除去する
ことにより、孔部に張り出した銅箔バリもエッチング除
去することが好ましい。孔周囲の両面の銅箔が残存した
スルーホールメッキ用孔を形成することによって、上下
の孔の銅箔位置がズレることもなくランドが形成でき、
スルーホールは上下曲がることもなく形成でき、且つ、
銅箔が薄くなるために、その後の金属メッキでメッキア
ップして得られた表裏銅箔の細線の回路形成において、
ショートやパターン切れ等の不良の発生もなく、高密度
のプリント配線板を作成することができる。また、加工
速度はドリルであける場合に比べて格段に速く、生産性
も良好で、経済性にも優れている。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明は、炭酸ガスレーザーを用
いて、少なくとも１層以上の銅の層を有する銅張板にス
ルーホール用貫通孔、ビア孔等、特に小径の孔をあける
方法での使用に適した孔あけ用補助シートに関する。孔
あけされたプリント配線板は、主に半導体チップの搭載
用として使用される。銅張板の炭酸ガスレーザーによる
孔あけにおいて、レーザーを照射する面に、融点 900℃
で、且つ結合エネルギー 300kJ/mol以上の酸化金属粉、
カーボン、又は金属粉と水溶性樹脂とを混合した塗料
を、熱可塑性フィルムの片面に、フィルムの厚みと塗布
樹脂層の厚みを合わせた総厚みが30〜200μｍとなる用
に付着させて得られる孔あけ用補助シートを配置し、好
適には銅箔面に接着させて、その上から炭酸ガスレーザ
ーを直接金属表面に照射し、銅箔を加工除去することに
よる、貫通孔、ビア孔形成のための孔あけ用補助シート
を提供する。

【０００６】本発明で使用する銅張板は、少なくとも１
層以上の銅の層が存在する銅張板であり、スルーホール
貫通孔、或いはビア孔用には、少なくとも２層以上の銅
の層を有するガラス布基材両面銅張板、多層板が好適に
用いられる。この他に、ポリイミドフィルム、ポリエス
テルフィルム等に銅の層を作成した銅張板、有機繊維布
を基材に用いた銅張板も使用できる。

【０００７】本発明のレーザー孔あけ用補助シートは、
そのまま置くだけでも使用可能であるが、孔あけ時に銅
張板の上に置いて、できるだけ密着させることが、孔の
形状等を良好にするために好ましい。一般には、シート
を銅張板の上にテープ等で貼り付ける等の方法で固定、
密着して使用するが、より完全に密着するためには、得
られたシートを、銅張板の表面に、樹脂付着した面を向
け、加熱、加圧下にラミネートするか、或いは樹脂表層
面３μｍ以下を水分で事前に湿らした後、室温にて加圧
下にラミネートすることにより、銅箔表面との密着性が
良好となり、孔あけ加工性はより一層優れたものとなっ
た。樹脂組成物として、水溶性でない、有機溶剤に溶解
可能な樹脂組成物も使用可能である。しかしながら、炭
酸ガスレーザー照射で、孔周辺に樹脂が付着することが
あり、この樹脂の除去が、水ではなく有機溶剤を必要と
するため、加工上煩雑であり、又、後工程の汚染等の問
題点も生じるため、好適ではない。

【０００８】基材としては、一般に公知の、有機、無機
の織布、不織布が使用できる。具体的には、無機の繊維
としては、具体的にはＥ，Ｓ，Ｄ，Ｍガラス等の繊維等
が挙げられる。又、有機繊維としては、全芳香族ポリア
ミド、液晶ポリエステルの繊維等が挙げられる。これら
は、混抄でも良い。

【０００９】本発明で基材中に使用される熱硬化性樹脂
組成物の樹脂としては、一般に公知の熱硬化性樹脂が使
用される。具体的には、エポキシ樹脂、多官能性シアン
酸エステル樹脂、多官能性マレイミドーシアン酸エステ
ル樹脂、多官能性マレイミド樹脂、不飽和基含有ポリフ
ェニレンエーテル樹脂等が挙げられ、１種或いは２種類
以上が組み合わせて使用される。出力の高い炭酸ガスレ
ーザー照射による加工でのスルーホール形状の点から
は、ガラス転移温度が 150℃以上の熱硬化性樹脂組成物
が好ましく、耐湿性、耐マイグレーション性、吸湿後の
電気的特性等の点から多官能性シアン酸エステル樹脂組
成物が好適である。

【００１０】本発明の好適な熱硬化性樹脂分である多官
能性シアン酸エステル化合物とは、分子内に２個以上の
シアナト基を有する化合物である。具体的に例示する
と、1,3 −又は 1,4−ジシアナトベンゼン、1,3,5 −ト
リシアナトベンゼン、1,3 −、1,4 −、1,6 −、1,8
−、2,6 −又は2,7 −ジシアナトナフタレン、1,3,6 −
トリシアナトナフタレン、4,4 −ジシアナトビフェニ
ル、ビス（４−ジシアナトフェニル）メタン、2,2 −ビ
ス (４−シアナトフェニル) プロパン、2,2 −ビス (3,
5 −ジブロモー４−シアナトフェニル) プロパン、ビス
(４−シアナトフェニル) エーテル、ビス (４−シアナ
トフェニル) チオエーテル、ビス (４−シアナトフェニ
ル) スルホン、トリス (４−シアナトフェニル) ホスフ
ァイト、トリス(４−シアナトフェニル) ホスフェー
ト、およびノボラックとハロゲン化シアンとの反応によ
り得られるシアネート類などである。

【００１１】これらのほかに特公昭 41-1928、同 43-18
468 、同 44-4791、同 45-11712 、同 46-41112 、同 4
7-26853 及び特開昭 51-63149号公報等に記載の多官能
性シアン酸エステル化合物類も用いら得る。また、これ
ら多官能性シアン酸エステル化合物のシアナト基の三量
化によって形成されるトリアジン環を有する分子量 400
〜6,000 のプレポリマーが使用される。このプレポリマ
ーは、上記の多官能性シアン酸エステルモノマーを、例
えば鉱酸、ルイス酸等の酸類；ナトリウムアルコラート
等、第三級アミン類等の塩基；炭酸ナトリウム等の塩類
等を触媒として重合させることにより得られる。このプ
レポリマー中には一部未反応のモノマーも含まれてお
り、モノマーとプレポリマーとの混合物の形態をしてお
り、このような原料は本発明の用途に好適に使用され
る。一般には可溶な有機溶剤に溶解させて使用する。

【００１２】エポキシ樹脂としては、一般に公知のもの
が使用できる。具体的には、液状或いは固形のビスフェ
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、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾー
ルノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂；ブ
タジエン、ペンタジエン、ビニルシクロヘキセン、ジシ
クロペンチルエーテル等の二重結合をエポキシ化したポ
リエポキシ化合物類；ポリオール、水酸基含有シリコン
樹脂類とエポハロヒドリンとの反応によって得られるポ
リグリシジル化合物類等が挙げられる。これらは１種或
いは２種類以上が組み合わせて使用され得る。

【００１３】ポリイミド樹脂としては、一般に公知のも
のが使用され得る。具体的には、多官能性マレイミド類
とポリアミン類との反応物、特公昭57−005406に記載の
末端三重結合のポリイミド類が挙げられる。

【００１４】これらの熱硬化性樹脂は、単独でも使用さ
れるが、特性のバランスを考え、適宜組み合わせて使用
するのが良い。

【００１５】本発明で使用される熱硬化性樹脂組成物に
は、組成物本来の特性が損なわれない範囲で、所望に応
じて種々の添加物を配合することができる。これらの添
加物としては、不飽和ポリエステル等の重合性二重結合
含有モノマー類及びそのプレポリマー類；ポリブタジエ
ン、エポキシ化ブタジエン、マレイン化ブタジエン、ブ
タジエン−アクリロニトリル共重合体、ポリクロロプレ
ン、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリイソプレン、
ブチルゴム、フッ素ゴム、天然ゴム等の低分子量液状〜
高分子量のelastic なゴム類；ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリブテン、ポリ−４−メチルペンテン、ポリ
スチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＭＢＳ樹脂、スチレ
ン−イソプレンゴム、ポリエチレン−プロピレン共重合
体、４−フッ化エチレン−６−フッ化エチレン共重合体
類；ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリ
スルホン、ポリエステル、ポリフェニレンサルファイド
等の高分子量プレポリマー若しくはオリゴマー；ポリウ
レタン等が例示され、適宜使用される。また、その他、
公知の有機の充填剤、染料、顔料、増粘剤、滑剤、消泡
剤、分散剤、レベリング剤、光増感剤、難燃剤、光沢
剤、重合禁止剤、チキソ性付与剤等の各種添加剤が、所
望に応じて適宜組み合わせて用いられる。必要により、
反応基を有する化合物は硬化剤、触媒が適宜配合され
る。

【００１６】本発明の熱硬化性樹脂組成物は、それ自体
は加熱により硬化するが硬化速度が遅く、作業性、経済
性等に劣るため使用した熱硬化性樹脂に対して公知の熱
硬化触媒を用い得る。使用量は、熱硬化性樹脂100 重量
部に対して0.005〜10重量部、好ましくは0.01〜５重量
部である。

【００１７】本発明で使用する補助シート中の、融点 9
00℃以上で、且つ、結合エネルギー300kJ/mol 以上の金
属化合物としては、一般に公知のものが使用できる。具
体的には、酸化物としては、酸化チタン等のチタニア
類、酸化マグネシウム等のマグネシア類、酸化鉄等の鉄
酸化物、酸化ニッケル等のニッケル酸化物、二酸化マン
ガン、酸化亜鉛等の亜鉛酸化物、二酸化珪素、酸化アル
ミニウム、希土類酸化物、酸化コバルト等のコバルト酸
化物、酸化錫等のスズ酸化物、酸化タングステン等のタ
ングステン酸化物、等が挙げられる。非酸化物として
は、炭化珪素、炭化タングステン、窒化硼素、窒化珪
素、窒化チタン、窒化アルミニウム、硫酸バリウム、希
土類酸硫化物等、一般に公知のものが挙げられる。その
他、カーボンも使用できる。更に、その酸化金属粉の混
合物である各種ガラス類が挙げられる。更に銀、アルミ
ニウム、ビスマス、コバルト、銅、鉄、マグネシウム、
マンガン、モリブデン、ニッケル、パラジウム、アンチ
モン、ケイ素、錫、チタン、バナジウム、タングステ
ン、亜鉛等の単体、或いはそれらの合金の金属粉も使用
される。これらは一種或いは二種以上が組み合わせて使
用される。平均粒子径は、特に限定しないが、１μｍ以
下が分散等の点からも好ましい。

【００１８】炭酸ガスレーザーの照射で分子が原子に解
離するか、溶融飛散して孔壁等に付着し、半導体チッ
プ、孔壁密着性等に悪影響を及ぼさないようなものが好
ましい。Ｎａ，Ｋ，Ｃｌイオン等は、特に半導体の信頼
性に悪影響を及ぼすため、これらの成分を含むものは好
適でない。配合量は、３〜97容積％、好適には５〜95容
積％であり、水溶性樹脂中に均一に分散して使用され
る。

【００１９】補助シートに使用される水溶性樹脂として
は、特に制限はしないが、混練して熱可塑性フィルムに
付着させた場合、剥離欠落しないものを選択する。例え
ばポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール鹸化
物、ポリエステル、澱粉等、一般に公知のものが使用さ
れる。

【００２０】水溶性樹脂と金属化合物粉、カーボン粉又
は金属粉とからなる組成物から補助シートを作成する方
法は、特に限定しないが、ニーダー等で無溶剤にて高温
で練り、熱可塑性フィルム上にシート状に押し出して付
着する方法、水に水溶性樹脂を溶解させ、これに上記粉
体を加え、均一に撹拌混合して、これを用い、塗料とし
て熱可塑性フィルム上に塗布、乾燥して膜を形成する方
法等、一般に公知の方法が使用できる。厚みは、特に限
定はしないが、好適にはフィルムと樹脂層を合わせた総
厚みが30〜200μｍで使用される。

【００２１】銅箔面に加熱、加圧下にラミネートする場
合、塗布樹脂層を銅箔面に向け、ロールにて、温度は一
般に40〜150℃、好ましくは60〜120℃で、線圧は一般に
５〜30kg、好ましくは10〜20kgの圧力でラミネートし、
樹脂層を溶融させて銅箔面と密着させる。温度の選択は
使用する水溶性樹脂の融点で異なり、又、線圧、ラミネ
ート速度によっても異なるが、一般には、水溶性樹脂の
融点より５〜20℃高い温度でラミネートする。又、室温
で密着させる場合、塗布樹脂層表面３μｍ以下を、ラミ
ネート前に水分で湿らせて、水溶性樹脂を少し溶解さ
せ、同様の圧力でラミネートする。水分で湿らせる方法
は特に限定しないが、例えばロールで水分を塗膜樹脂面
に連続的に塗布するようにし、その後、連続して銅張板
の表面にラミネートする方法、水分をスプレー式に連続
して塗膜表面に吹き付け、その後、連続して銅張板の表
面にラミネートする方法等が使用し得る。

【００２２】基材補強銅張板は、まず上記補強基材に熱
硬化性樹脂組成物を含浸、乾燥させてＢステージとし、
プリプレグを作成する。次に、このプリプレグを所定枚
数重ね、少なくとも片面に銅箔を配置して、加熱、加圧
下に積層成形し、銅張板とする。銅箔の厚みは、好適に
は３〜18μｍである。銅箔が２層以上の場合、スルーホ
ール貫通孔用、ビア孔形成用に使用できる。又、銅箔が
１層の片面銅張板は、例えば、事前に孔あけしておいて
外層用として使用する。

【００２３】多層板としては、基材補強した銅張板に回
路を形成し、銅箔表面処理後、少なくとも片面に、Ｂス
テージの基材補強プリプレグ、或いは基材補強していな
い樹脂シート、樹脂付き銅箔、塗料塗布による樹脂層等
を配置し、必要により、その外側に銅箔を置き、加熱、
加圧、好ましくは真空下に積層成形した銅張多層板を使
用する。

【００２４】融点 900℃以上で、且つ結合エネルギー 3
00kJ/molの金属化合物粉３〜97容積％、好ましくは５〜
95容積％含む樹脂組成物を、熱可塑性フィルム上、フィ
ルムと樹脂層とを合わせた総厚みが30〜200μｍとなる
ように付着させ、これを何も処理していない銅張板或は
多層板の、炭酸ガスレーザーを照射する側の、少なくと
も孔形成位置の銅箔面に、テープ等で固定して密着させ
るか、加熱、加圧下にラミネートして貼り付けて密着さ
せるか、或いは水溶性樹脂組成物表層に水分を含ませ、
室温で加圧下にラミネートして水溶性樹脂表層を溶解さ
せて貼り付けて密着させる等の方法で配置する。この上
から、目的とする径まで絞った、20〜60ｍＪ／パルスか
ら選ばれた高出力エネルギーの炭酸ガスレーザー光を直
接照射することにより、銅箔を加工して孔あけを行な
う。孔あけ後は必要により、デスミア処理、プラズマ処
理、近紫外線処理を行い、孔壁面を処理する。

【００２５】炭酸ガスレーザーを、出力20〜60mJ／パル
ス照射して孔を形成した場合、孔周辺はバリが発生す
る。そのため、炭酸ガスレーザー照射後、銅箔の両表面
を平面的に機械研磨、或いは薬液でエッチングし、もと
の金属箔の一部の厚さを除去することにより、同時にバ
リも除去する。得られた銅箔は細密パターン形成に適し
ており、高密度のプリント配線板に適した孔周囲の銅箔
が残存したスルーホールメッキ用貫通孔又はビア孔を形
成する。この場合、機械研磨よりはエッチングの方が、
孔部のバリ除去、研磨による寸法変化等の点から好適で
ある。

【００２６】本発明の孔部に発生した銅のバリをエッチ
ング除去する方法としては、特に限定しないが、例え
ば、特開平02−22887 、同02−22896 、同02−25089 、
同02−25090 、同02−59337 、同02−60189 、同02−16
6789、同03−25995 、同03−60183 、同03−94491 、同
04−199592、同04−263488号公報で開示された、薬品で
金属表面を溶解除去する方法（ＳＵＥＰ法と呼ぶ）によ
る。エッチング速度は、一般には0.02〜1.0 μｍ／秒で
行う。

【００２７】炭酸ガスレーザーは、赤外線波長域にある
9.3〜10.6μｍの波長が一般に使用される。出力は20〜6
0mJ／パルス、好適には22〜55mJ／パルスにて銅箔を加
工し、孔をあける。

【００２８】

【実施例】以下に実施例、比較例で本発明を具体的に説
明する。尚、特に断らない限り、「部」は重量部を表
す。

【００２９】実施例１ 2,2 −ビス（４−シアナトフェニル）プロパン900 部、
ビス（４−マレイミドフェニル）メタン100 部を150 ℃
に熔融させ、撹拌しながら４時間反応させ、プレポリマ
ーを得た。これをメチルエチルケトンとジメチルホルム
アミドの混合溶剤に溶解した。これにビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂（商品名：エピコート1001、油化シェル
エポキシ＜株＞製）400 部、クレゾールノボラック型エ
ポキシ樹脂（商品名：ESCN−220F、住友化学工業＜株＞
製）600 部を加え、均一に溶解混合した。更に触媒とし
てオクチル酸亜鉛0.4 部を加え、溶解混合し、これに無
機充填剤（商品名：焼成タルクＢＳＴ−＃200 、日本タ
ルク＜株＞製）500 部、及び黒色顔料８部を加え、均一
撹拌混合してワニスＡを得た。このワニスＡを厚さ100
μｍのガラス織布に含浸し150 ℃で乾燥して、ゲル化時
間（at 170℃）120秒、ガラス布の含有量が56重量％の
プリプレグ（プリプレグＢ）を作成した。厚さ12μｍの
電解銅箔を、上記プリプレグＢ４枚の上下に配置し、20
0 ℃、20kgf/cm² 、30mmHg以下の真空下で２時間積層成
形し、絶縁層厚み400μｍの両面銅張板Ｂを得た。一
方、金属粉として銅粉（平均粒子径：0.8 μｍ）800 部
に、部分ケン化ポリビニルアルコール粉体を水に溶解し
たワニスに加え、均一に撹拌混合した（ワニスＣ）。こ
れを厚さ30μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム
片面上に、厚さ20μｍとなるように塗布し、110 ℃で30
分間乾燥して、金属粉含有量10容積％の補助シートＤを
形成した。上記銅張板Ｂの上に、樹脂面が銅箔側を向く
ように配置し、セロテープで固定してから、間隔300μ
ｍで、孔径100μｍの孔を900 個直接炭酸ガスレーザー
で、出力40mJ／パルスで８パルス（ショット）かけ、70
ブロックのスルーホール用貫通孔をあけた。ＳＵＥＰ法
にて、孔周辺の銅箔バリを溶解除去すると同時に、表面
の銅箔も３μｍまで溶解した。この板に通の方法にて銅
メッキを15μｍ（総厚み：18μｍ）施した。この孔周辺
のランド用の銅箔は全て残存していた。この表裏に、既
存の方法にて回路（ライン／スペース＝50／50μｍを 2
00個）、ソルダーボール用ランド等を形成し、少なくと
も半導体チップ部、ボンディング用パッド部、ハンダボ
ールパッド部を除いてメッキレジストで被覆し、ニッケ
ル、金メッキを施し、プリント配線板を作成した。この
プリント配線板の評価結果を表１に示す。

【００３０】実施例２ 融点58℃の水溶性ポリエステル樹脂を水に溶解した樹脂
水溶液の中に、金属化合物粉（ＳｉＯ₂ 57wt％、ＭｇＯ
43wt ％、平均量子径：0.4 μｍ）を加え、均一に撹拌
混合した後、これを100μｍのポリエチレンテレフタレ
ートフィルムに、厚さ50μｍとなるように塗布し、110
℃で25分間乾燥し、金属化合物粉含有量90容積％のフィ
ルム状補助シートＥとした。一方、エポキシ樹脂（商品
名：エピコート 5045 ）700 部、及びエポキシ樹脂（商
品名：ESCN220F)300部、ジシアンジアミド35部、２−エ
チル−４−メチルイミダゾール１部をメチルエチルケト
ンとジメチルホルムアミドの混合溶剤に溶解し、さらに
焼成タルク（商品名；ＢＳＴ−＃200 ）を800 部、黒色
顔料８部を加え、強制撹拌して均一分散し、ワニスを得
た。これを厚さ100 μｍのガラス織布に含浸、乾燥し
て、ゲル化時間 150秒、ガラス布含有量55重量％のプリ
プレグ（プリプレグＦ）を作成した。このプリプレグＦ
を２枚使用し、両面に12μｍの電解銅箔を置き、190
℃、20kgf/cm²、30mmHg以下の真空下で２時間積層成形
して両面銅張板Ｇを作成した。絶縁層の厚みは200 μｍ
であった。上記補助材料Ｅの樹脂組成物面を両面銅張板
Ｇ側に向け、温度 100℃のロールにて、線圧 15kgfでラ
ミネートし、密着性の良好な塗膜を形成した。これの下
に、上記銅張板Ｇを配置し、この上から、炭酸ガスレー
ザーの出力28mJ／パルスにて７パルス照射し、孔径80μ
ｍのスルーホール用貫通孔をあけた。表層の補助シート
を剥離し、プラズマ処理後、この表面を実施例１と同様
にＳＵＥＰで処理してから、同様にプリント配線板とし
た。評価結果を表１に示す。

【００３１】実施例３ カーボン（平均粒子径：0.35μｍ）を50容積％になるよ
うに部分ケン化ポリビニルアルコール水溶液の中に配合
したワニスＨを使用し、これを50μｍの片面マット加工
したポリエチレンテレフタレートフィルムに同様に塗
布、乾燥して、樹脂層の厚さ37μｍの孔あけ用補助シー
トＩを得た。一方、実施例１の両面銅張板の上下に回路
を形成し、黒色酸化銅処理を施した後、その上下にプリ
プレグＢを置き、その外側に12μｍの電解銅箔を配置
し、同様に積層成形して、４層の両面銅張多層板を作成
した。この表面に、上記孔あけ補助材料Ｉを、連続して
樹脂面に水を噴霧状にして吹き付け、表層２μｍに水を
浸透させ、銅箔面に室温で、線圧５kgf にてラミネート
して密着させて貼り付け、炭酸ガスレーザー出力40ｍＪ
／パルスにて１パルス、35ｍＪ／パルスにて１パルス照
射して、ビア用孔をあけた。プラズマ処理後、銅メッキ
を施し、同様に上下に回路を形成、貴金属メッキを行な
って、プリント配線板を作成した。評価結果を表１に示
す。

【００３２】比較例１ 実施例２の両面銅張板を用い、表面処理を行なわずに炭
酸ガスレーザーで同様に孔あけを行なったが、孔はあか
なかった。

【００３３】比較例２ 実施例１の両面銅張板を用い、黒のマジックで孔あけす
る箇所の表面に塗り、炭酸ガスレーザーを同様に照射し
たが、孔はあかなかった。

【００３４】比較例３ 実施例３において、エポキシ樹脂としてエピコート５０
４５単独を1,000 部使用し、他は同様にして作成した両
面銅張板を用い、銅箔面に同様に補助シートＩをラミネ
ートし、出力17mJ／パルスにて炭酸ガスレーザーで同様
に19ショット照射し、スルーホール用貫通孔をあけた。
この孔壁は、ガラス繊維が孔内に見られ、孔形状は真円
ではなく、楕円形状であった。ＳＵＥＰ処理を行わず、
同様にしてプリント配線板を作成した。評価結果を表１
に示す。

【００３５】比較例４ 実施例１の両面銅張板を用い、径 100μｍのメカニカル
ドリルにて、回転数10万rpm 、送り速度１m/min,にて同
様に 300μ間隔で孔をあけた。機械研磨１回のみで、Ｓ
ＵＥＰ処理を行わず、後は同様に銅メッキを15μｍ施
し、表裏に回路形成し、同様に加工してプリント配線板
を作成した。途中でドリルの折れが２本発生した。評価
結果を表１に示す。

【００３６】比較例５ 実施例１の両面銅張板の銅箔表面に間隔 300μｍにて、
孔径 100μｍの孔を 900個、銅箔をエッチングしてあけ
た。同様に裏面にも同じ位置に孔径 100μｍの孔を 900
個あけ、１パターン 900個を70ブロック、合計 63,000
の孔を、表面から炭酸ガスレーザーで、出力40mJ／パル
スにて８パルス（ショット）かけ、スルーホール用貫通
孔をあけた。後は比較例４と同様にして、プリント配線
板を作成した。評価結果を表１に示す。

【００３７】比較例６ 比較例５において、最後にＳＵＥＰ処理を行い、同様に
プリント配線板を作成した。評価結果を表１に示す。

【００３８】比較例７ 実施例１の両面銅張板の上に、補助シートＥを密着させ
ずに、銅張板との隙間が１〜21μｍとなるようにして置
き、上から炭酸ガスレーザーの出力40ｍＪ／パルスにて
８ショットで同様に63,000孔あけた。この孔のうち、補
助材料との距離が大きい場合、スルーホール用貫通孔が
あいていなかった。

【００３９】＜測定方法＞ １） 表裏孔位置のズレ及び孔あけ時間 ワークサイズ 250mm角内に、孔径 100μｍの孔を、銅箔
をエッチングすることにより 900孔／ブロックとして70
ブロック作成し（孔計63,000孔）作成した。炭酸ガスレ
ーザー及びメカニカルドリルで孔あけを行ない、１枚の
銅張板に63,000孔をあけるに要した時間、及び表裏の孔
位置のズレの最大値を示した。 ２） 回路パターン切
れ、及びショート 実施例、比較例で、孔のあいていない板を同様に作成
し、ライン／スペース＝50／50μｍの櫛形パターンを作
成した後、拡大鏡でエッチング後の 200パターンを目視
にて観察し、パターン切れ、及びショートしているパタ
ーンの合計を分子に示した。 ３） ガラス転移温度 ＤＭＡ法にて測定した。 ４） スルーホール・ヒートサイクル試験 各スルーホールにランド径 200μｍを作成し、900 孔を
表裏交互につなぎ、１サイクルが、260 ℃・ハンダ・浸
せき 30 秒→室温・５分で、200 サイクル実施し、抵抗
値の変化率の最大値を示した。 ５） ランド周辺銅箔切れ 孔周辺に径200μｍのランドを形成した時の、ランド部
分の銅箔欠けを観察した。 ６） 孔形状 上下及び断面の観察を行った。

【００３９】 表１ 項 目 実 施 例 比 較 例 １ ２ ３ ３ ４ ５ ６ 表裏孔位置 のズレ（μｍ） 0 0 − 0 0 25 26 孔形状 円形 円形 円形 楕円形 円形 上円形 上円形 下楕円形 下楕円形 孔壁形状 直線 直線 直線 凹凸大 直線 ほぼ直線 ほぼ直線 パターン切れ及び ショート（個数） 0/200 0/200 0/200 55/200 57/100 57/200 0/200 ランド周辺銅箔欠落 無し 無し 無し 無し 無し 有り 有り ガラス転移温度 （℃） 234 160 234 139 234 234 234 スルーホール・ヒー トサイクル試験（％） 2.5 4.8 2.8 25.0 2.6 5.0 4.3 孔あけ加工時間 （分） 24 21 13 − 630 − −

【００４０】

【発明の効果】本発明は少なくとも１層以上の銅の層を
有する銅張板の銅表面に直接、高出力エネルギーの炭酸
ガスレーザーを照射して銅箔を孔あけする際に、炭酸ガ
スレーザーが照射される銅張板の銅箔表面に使用する孔
あけ用補助シートとして、少なくとも、融点 900℃で、
且つ結合エネルギー300kJ/mol 以上の金属化合物粉、カ
ーボン粉、又は金属粉を３〜97容積％含む水溶性樹脂組
成物よりなる、フィルムと樹脂層の合計厚さが30〜200
μｍシートを提供する。このシートを、樹脂面が銅箔側
を向くように配置し、好適には加熱、加圧下、或いは皮
膜表面３μｍ以下に水分を含ませて、室温、加圧下にラ
ミネートし、銅積層板との密着力を上げ、この上から炭
酸ガスレーザーを直接照射して孔あけを行なうことによ
り、事前に銅箔をエッチング除去する必要もなく、スル
ーホール用貫通孔においては銅張板の表裏のランド位置
のズレもなく、メカニカルドリルで孔あけするのに比べ
て数１０倍の加工速度で加工可能であり、生産性につい
ても大幅に改善でき、且つ、好適には、後処理で銅箔の
両表面を平面的にエッチングし、もとの銅箔の一部の厚
さをエッチング除去することにより、同時に孔部に発生
した銅箔のバリをエッチング除去でき、その後の銅メッ
キでメッキアップして得られた表裏銅箔の回路形成にお
いても、ショートやパターン切れ等の不良発生もなく、
信頼性に優れた高密度のプリント配線板が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の炭酸ガスレーザーによるスルーホー
ル用貫通孔あけ［（１）、（２）］、ＳＵＥＰによるバ
リ除去［（３）］及び銅メッキ［（４）］の工程図であ
る。

【図２】比較例５の同様の孔あけ工程図である（ＳＵＥ
Ｐ無し）。

【図３】比較例６の同様の孔あけ工程図である（ＳＵＥ
Ｐ使用）。

【符号の説明】

ａ 金属粉含有樹脂層付着フィルム ｂ 銅箔 ｃ ガラス布基材熱硬化性樹脂層 ｄ 炭酸ガスレーザーによるスルーホール貫通孔あけ
部 ｅ 発生したバリ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｋ 3/10 Ｃ０８Ｋ 3/10 Ｃ０８Ｌ 101/00 Ｃ０８Ｌ 101/00 Ｈ０５Ｋ 3/00 Ｈ０５Ｋ 3/00 Ｎ (72)発明者 加藤 禎啓 東京都葛飾区新宿６丁目１番１号 三菱瓦 斯化学株式会社東京工場内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 銅箔を炭酸ガスレーザーで除去できるに
   十分な20〜60mJ／パルスから選ばれたエネルギーを用い
   て、炭酸ガスレーザーのパルス発振により、炭酸ガスレ
   ーザーを照射し、少なくとも１層以上の銅の層を有する
   銅張板の銅箔を加工して孔を形成する際に、銅箔表面に
   用いる孔あけ用補助材料が、少なくとも、融点 900℃以
   上で、且つ結合エネルギー 300kJ/mol以上の金属化合物
   粉、カーボン粉又は金属粉の１種或いは２種以上の成分
   を３〜97容積％含む水溶性樹脂組成物を、熱可塑性フィ
   ルムの片面に付着させたシートであることを特徴とする
   炭酸ガスレーザー孔あけ用補助シート。
2. 【請求項２】 該シートが、総厚み30〜200μｍの樹脂
   組成物層と熱可塑性フィルム層とからなることを特徴と
   する請求項１記載の孔あけ用補助シート。
3. 【請求項３】 該シートの樹脂組成物中の金属化合物
   粉、カーボン粉又は金属粉の平均粒子径が、１μｍ以下
   であることを特徴とする請求項１又は２記載の孔あけ用
   補助シート。
4. 【請求項４】 該シートの樹脂組成物面を銅箔表面側に
   配置し、加熱、加圧下に銅箔にラミネートして使用する
   ことを特徴とする請求項１，２又は３記載の孔あけ用補
   助シートの使用。
5. 【請求項５】 該シートの樹脂組成物表層３μｍ以下
   を、予め水分を含ませてから、樹脂組成物面を銅箔表面
   側に配置し、室温で加圧下に銅箔にラミネートして使用
   することを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の孔
   あけ用補助シートの使用。