JPH11346044A

JPH11346044A - レーザーによる貫通孔あけ用バックアップシート

Info

Publication number: JPH11346044A
Application number: JP10167759A
Authority: JP
Inventors: Morio Take; 杜夫岳; Nobuyuki Ikeguchi; 信之池口; Yasuo Tanaka; 恭夫田中; Sadahiro Kato; 禎啓加藤
Original assignee: Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Current assignee: Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Priority date: 1998-06-01
Filing date: 1998-06-01
Publication date: 1999-12-14
Anticipated expiration: 2018-06-01
Also published as: JP4078713B2

Abstract

(57)【要約】【課題】銅張板に、高出力の炭酸ガスレーザーを照射
して小径のスルーホール用貫通孔を精度良く、高速であ
ける。【解決手段】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、少なくとも１層以上の銅の層を有する銅張板の銅箔
を加工して貫通孔をあける方法において、銅張板の、炭
酸ガスレーザーが照射される面とは反対側の最外層銅箔
面に配置するレーザー用バックアップシートとして、少
なくとも銅箔に接する面の樹脂層の厚さが50〜200μm
で、これに接するように厚さ30〜200μｍの表面光沢を
有する金属板を置き、好適にはラミネートして密着さ
せ、孔あけを行う。【効果】表裏の孔位置が精度良く、形状の優れた貫通
孔を高速にあけることができ、経済性の改善された、高
密度のプリント配線板に適したスルーホール用貫通孔を
形成することができた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高出力の炭酸ガス
レーザー、ＵＶレーザーにて貫通孔あけする際に、プリ
ント配線板を製造する銅張板の裏面で使用される特殊バ
ックアップシートに関する。貫通孔は主として小型プリ
ント配線板のスルーホール用であり、得られた小径スル
ーホールを有するプリント配線板は半導体プラスチック
パッケージ用等として主に使用される。

【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、孔径は0.15mm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、折れが多い、加工速
度が遅い等の欠点があり、作業性、生産性、信頼性等に
問題のあるものであった。また、高密度のプリント配線
板の回路の幅とスペースとはますます狭くなり、ライン
/スペースが100μm/100μm以下となるものも作成されて
おり、この場合もパターン切れ、或いはショート不良が
多く、歩留りの悪いものであった。さらに、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導
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、製造工程が
増える等の欠点があった。さらには、炭酸ガスレーザー
を照射して裏側の銅箔を貫通するためには高出力のエネ
ルギーを必要とするために、裏側に厚い金属板を置き、
レーザーを金属板にあてて止めるようにしている。この
場合でも、金属板に光沢があると、レーザー光が反射し
て銅張板の裏側にあたり、不良の原因となっていた。

【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、主として小径のスルーホール用貫通孔
を、高出力の炭酸ガスレーザーを銅張板に照射して形成
する際に使用されるレーザー用バックアップシートを提
供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、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、高出力の炭酸
ガスレーザーのパルス発振により、直接炭酸ガスレーザ
ーを照射し、少なくとも１層以上、好ましくは２層以上
の銅の層を有する熱硬化性樹脂銅張積層板、耐熱性フィ
ルム銅張板等、その他の一般に公知の銅張板の銅箔を加
工して貫通孔をあける孔あけにおいて、炭酸ガスレーザ
ーが照射される銅張板の銅箔表面を予めエッチング除去
しておき、銅箔表面に酸化金属処理を施すか、レーザー
孔あけ補助材料を配置し、直接炭酸ガスレーザーを照射
してスルーホール用貫通孔を形成する際に、炭酸ガスレ
ーザーを照射する面とは反対側の面に、厚さ20〜200μm
の樹脂層、好適には水溶性樹脂層が付着した、金属板を
バックアップシートとして置いて孔あけすることによ
り、貫通した高出力の炭酸ガスレーザーを止めることが
可能となり、高速で貫通孔を形成することができた。貫
通孔あけ後、孔壁面を必要によりデスミア処理、プラズ
マ処理、近紫外線処理して孔壁面と銅メッキの密着性を
向上させる。孔あけされた銅張板は、銅箔のバリが発生
するため、機械的研磨や薬液による銅箔表層の除去を行
う。機械的研磨は、板の寸法変化率が大きくなる等の問
題が生じることがある。好適には薬液での後処理を行
い、銅箔の両表面を平面的にエッチングし、もとの銅箔
の表層の一部の厚さをエッチング除去することにより、
同時に孔部に張り出した銅箔バリをエッチング除去して
スルーホール用貫通孔を形成することによって、スルー
ホールの金属メッキのバリによるメッキ異常等がなく、
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た。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ものが得られる。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明は、高出力の炭酸ガスレー
ザーを用いて銅張板にスルーホール用貫通孔、特に小径
の孔をあけるために使用される特殊なバックアップシー
トである。特殊なバックアップシートを使用して孔あけ
されたプリント配線板は、半導体チップの搭載用等とし
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銅箔面に、酸化金属処理
を施すか、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、金属粉の１種或
いは２種以上を3〜97容積％含む有機物塗膜又はシート
を配置して、この上から炭酸ガスレーザーを直接銅箔表
面に照射し、スルーホール用貫通孔を形成する方法、或
いは、まず表面の銅箔を所定の大きさに予めエッチング
除去し、次いで低出力で樹脂等の絶縁層を加工除去し、
最後に出力を上げて裏面の銅箔を加工除去して貫通孔を
形成する方法において、炭酸ガスレーザーを照射する面
とは反対側の銅箔面に、厚さ20〜200μmの樹脂層、好適
には水溶性の樹脂層を配置し、その樹脂層に接するよう
に金属板、好適には表面光沢のある金属板を配置し、樹
脂面が銅箔側になるように配置して、貫通孔をあけた炭
酸ガスレーザーを止めることにより、貫通孔を形成す
る。本発明のバックアップシートは、ＵＶレーザー、Ｙ
ＡＧレーザーの貫通孔あけにもバックアップシートとし
て使用できる。

【０００６】本発明で使用する銅張板は、１層以上、好
適には２層以上の銅の層を有する銅張板であり、熱硬化
性樹脂銅張積層板としては、無機、有機基材の熱硬化性
樹脂銅張積層板、その銅張積層板を内層に使用し、その
外側に樹脂付き銅箔、或いは無機、有機基材補強熱硬化
性樹脂層を配置し、更にその外側に、必要により銅箔を
配置して、積層成形して得られる多層板等、一般に公知
の構成の銅張板を含むものである。また、ポリイミドフ
ィルム、ポリエステルフィルム、ポリパラバン酸フィル
ム等の耐熱性フィルムに銅箔を接着させた銅張板、多層
板等、一般に公知のものも使用できる。

【０００７】基材としては、一般に公知の無機、有機の
繊維の織布、不織布が使用できる。具体的には、無機繊
維としては、Ｅ、Ｃ、Ｌ、Ｍ、Ｓ、Ｄ、Ｎ、Ｃ、クオー
ツガラス等が挙げられ、単独或いは、混抄で用いられ
る。有機繊維としては、全芳香族ポリアミド、液晶ポリ
エステル等が挙げられる。

【０００８】本発明で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。炭酸ガスレーザーでの孔形状
の点からは、耐熱性の高い、ガラス転移温度150℃以上
の樹脂組成物が好ましい。耐熱性、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。

【０００９】本発明の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。

【００１０】これらのほかに特公昭41-1928、同43-1846
8、同44-4791、同45-11712、同46-41112、同47-26853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れ得る。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。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】本発明の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。

【００１５】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。

【００１６】炭酸ガスレーザーの照射で、孔形状を良好
にするには、種々の添加剤を入れるのが好ましい。無機
充填剤としては、一般に公知のものが使用できる。具体
的には、天然シリカ、焼成シリカ、アモルファスシリカ
等のシリカ類；ホワイトカーボン、チタンホワイト、ア
エロジル、クレー、タルク、ウォラストナイト、天然マ
イカ、合成マイカ、カオリン、マグネシア、アルミナ、
パーライト等が挙げられる。添加量は、10〜60重要％、
好適には15〜50重量％である。また、炭酸ガスレーザー
の照射で、光が分散しないように樹脂に黒色の染料、或
いは顔料を添加することが好ましい。染料、顔料の種類
は、一般に公知のものが使用され得る。添加量は、0.1
〜10重量％が好適である。さらには、繊維の表面を黒色
に染める方法、有機繊維の中に黒色の染料等を配合する
方法等も使用し得る。

【００１７】最外層の金属箔は、一般に公知のものが使
用できる。好適には厚さ3〜18μmの銅箔、銅合金箔等が
使用される。

【００１８】基材補強銅張積層板は、まず上記基材に熱
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
数用い、上下に銅箔を配置して、加熱、加圧下に積層成
形し、両面銅張積層板とする。

【００１９】基材補強のないポリイミドフィルム等の銅
張板は、ポリイミドフィルム等の少なくとも片面に接着
剤を使用して銅箔を接着するか、或いは直接銅層を付着
させる方法で作成される。

【００２０】銅張板の、炭酸ガスレーザーを照射する面
の孔形成位置の銅箔表面に、酸化金属処理を施すか、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種以上を組み合わせたものを3〜97vol%含む塗膜、又
はシートを、好適にはレーザー光の反射を少なくするた
めに微細な凹凸を付けて形成し、直接目的とする径まで
絞った炭酸ガスーレーザーを照射することにより孔あけ
を行なう。

【００２１】本発明で使用する、銅箔表面に使用する孔
あけ補助材料の中の１つである、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と
は、一般に公知のものが使用できる。例えば、酸化物と
してのチタニア類；マグネシア類；鉄酸化物；亜鉛酸化
物；コバルト酸化物；スズ酸化物類等が挙げられ、非酸
化物としては、炭化ケイ素、炭化タングステン、窒化硼
素、窒化ケイ素、窒化チタン、硫酸バリウム等が挙げら
れる。その他、カーボンも使用できる。更には、一般に
公知の金属粉が使用される。しかしながら、水、溶剤に
溶解した場合、発熱、発火するようなものは使用しな
い。これらは、平均粒子径５μm以下、好ましくは１μm
以下である。更には、銅箔表面を処理する酸化金属処理
としては、黒色酸化銅処理、褐色酸化銅処理等、一般に
公知の処理が用いられる。

【００２２】補助材料の有機物としては、特に制限はな
いが、混練して銅箔表面、フィルム表面に塗布、乾燥し
た場合、剥離、欠落しないものを選択する。好ましく
は、樹脂が使用される。特に、環境、或いは加工後の銅
箔表面の洗浄除去の点からも、水溶性の樹脂、例えば、
ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコールケン化
物、ポリエステル、澱粉等の、一般に公知の樹脂が使用
される。更に、必要により、前述の各種樹脂、添加剤等
が適宜選択して使用され得る。

【００２３】上記粉体と有機物からなる組成物を作成す
る方法は、特に限定しないが、例えばニーダー等で無溶
剤にて高温で練り、シート状に押し出す方法、溶剤或い
は水に溶解する樹脂組成物を用い、これに粉体を加え、
均一に撹拌混合し、塗料として銅箔表面に塗布、乾燥し
て皮膜とする方法、スプレーで銅箔面に直接吹きかける
方法、フィルムに塗布、乾燥してシート状にする方法、
有機、無機基材に含浸、乾燥して基材入りシートとする
方法等、一般に公知の方法が使用し得る。総厚みは、好
適には30〜200μmとなるようにする。塗布するフィルム
は、特に限定しないが、例えばポリエチレンテレフタレ
ート等のフィルムが好適に使用され得る。フィルムの厚
さは、好適には 25〜200μmである。

【００２４】炭酸ガスレーザーを照射する銅箔面とは、
反対側の面には、貫通した高出力の炭酸ガスレーザーを
吸収するバックアップシートが必要であり、これは突き
抜けた炭酸ガスレーザーが跳ね返って孔あけした銅張板
に当たらないで、且つ突き抜けないで止まる素材である
ことが要求される。そのために本発明では、銅張板の、
炭酸ガスレーザーを照射する面とは反対面の、銅箔と接
する側に厚さ20〜200μmの樹脂層、好適には水溶性樹脂
層を配置し、これと接するようにして金属板、好ましく
は樹脂層と金属板が少なくとも部分的に付着した、好適
には、厚さ30〜200μmの光沢のある金属板を置き、炭酸
ガスレーザーの出力20〜60mJ/パルスから選ばれたエネ
ルギーを、補助材料を配置した銅箔面に直接照射して貫
通孔をあけることにより、突き抜けた炭酸ガスレーザー
エネルギーが樹脂層に吸収され、残りのエネルギーは、
その下の光沢金属板の表面でエネルギーの一部を反射し
て、金属に孔をあけることもなく、且つ跳ね返ったエネ
ルギーも樹脂層で吸収されて止まるため、銅張板の裏面
の銅箔をキズ付けずに貫通孔をあけることができた。
又、光沢のない金属板でも使用可能である。バックアッ
プシートは、単に置くだけでも良いが、好適には加熱ロ
ールを通して貼り付けて使用する。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60〜1
20℃で、線圧は一般に5〜30ｋｇ，好ましくは10〜20ｋ
ｇ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も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
トすることも可能である。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ラミ
ネートする方法等が使用し得る。加温してラミネートす
る方が、孔あけ後の剥離が良好で好ましい。銅張板とし
ては、一番上にレーザー孔あけエントリーシート、塗膜
を配置し、一番下にバックアップシートを置き、上から
高出力の炭酸ガスレーザーを照射する。バックアップシ
ートが銅張板と密着していないと、孔の周辺にカーボン
が付着するため、その後の工程汚染が問題となる場合が
あるため、密着させておいた方がよい。バックアップシ
ートに使用する樹脂層の厚み、金属板の厚みは上記厚み
に限定されるものではなく、厚い場合は使用可能であ
る。経済性の点からも上記厚みが好適である。また、上
側の炭酸ガスレーザーを照射する面の銅箔を、所定の大
きさで銅箔を予めエッチング除去しておき、まず、炭酸
ガスレーザーの出力5〜19mJ/パルスにて、樹脂等の絶縁
層を加工除去し、次いでエネルギーを20〜60mJ/パルス
に上げて貫通孔をあける場合にも、バックアップシー
トとして使用できる。更には、金属板の厚みを厚くする
と、ＹＡＧレーザー等でも使用可能である。

【００２５】炭酸ガスレーザーを、出力20〜60mJ/パル
スで照射して貫通孔を形成した場合、表裏の孔周辺はバ
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、同時にバリ
もエッチング除去し、且つ、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
孔周囲の両面の銅箔が残存したスルーホールメッキ用貫
通孔を形成する。

【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02-2
5090、同02-59337、同02-60189、同02-166789、同03-25
995、同03-60183、同03-94491、同04-199592、同04-263
488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、通常0.02〜1.0μm/秒で行う。銅箔のバリを機械研
磨で削ることは可能であるが、銅張積層板が薄い場合、
寸法変化が大きくなる等の問題点が生じ、又、バリを取
るには数回研磨する必要がある。

【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。貫通させる場
合、出力は20〜60mJ/パルス、好適には22〜55mJ/パル
スにて加工する。尚、出力がこれより若干低くても、
ショット数を増やし、時間をかければ裏側の銅箔は加工
可能であるが、形状が悪くなる、時間がかかるなどで好
適でない。

【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、
攪拌しながら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、均一攪拌混合してワニスＡを得た。
このワニスを厚さ100μmのガラス織布に含浸し150℃で
乾燥して、ゲル化時間(at170℃)120秒、ガラス布の含有
量が57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、200℃、20kgf/cm²、30mmHg以下の真空下で2時
間積層成形し、絶縁層厚み400μmの両面銅張積層板を得
た。この表面に酸化銅粉（平均粒子径0.8μm）をポリビ
ニルアルコール水溶液に添加した塗料を厚さ60μmとな
るように塗布、乾燥して、酸化銅粉10容積％の膜を形成
した両面銅張積層板Ｃを得た。一方、厚さ150μmの金属
光沢を有するアルミニウム箔の上に、部分ケン化した水
溶性ポリビニルアルコールを水に溶解したものを、厚さ
30μmとなるように塗布し、110℃で30分間乾燥してバッ
クアップシートを作成し、これを上記表層樹脂付き両面
銅張積層板Ｃの下に置き、上記部分ケン化水溶性ポリビ
ニルアルコールの融点以上の温度の加熱ロールを通して
銅箔面にはり付け、この上から、間隔300μmで、孔径10
0μmの孔を900個直接炭酸ガスレーザーで、出力40mJ/パ
ルスで7パルス（ショツト）かけ、70ブロックのスルー
ホール用貫通孔をあけた。表面の樹脂層を60℃の温水で
洗浄除去し、表面のバックアップシートを剥離し、プラ
スマ処理後、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4μmになるまで溶解し
た。この板に公知の方法にて銅メッキを15μm(総厚み:1
9μm)施した。この表面に、常法にて回路(ライン/スペ
ース＝50/50μmを200個)を、裏面に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部加え、強制
攪拌して均一分散した。これを厚さ100μm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5
3重量%のプリプレグ(プリプレグＤ)を作成した。このプ
リプレグＤを2枚使用し、両面に18μm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積層板を作成した。絶縁層の厚みは
200μmであった。この表裏に回路を形成して、黒色酸化
銅処理を施し、内層板を作成した。又、厚さ80μmの液
晶ポリエステル繊維不織布に上記ワニスを含浸、乾燥し
てゲル化時間105秒のプリプレグを得た。このプリプレ
グを上記内層板の上下に配置し、その外側に12μmの電
解銅箔を置き、同様に積層成形して４層板を得た。一
方、ポリビニルアルコールと澱粉よりなる樹脂水溶液の
中に、酸化金属粉(MgO 43重量％, SiO₂ 57重量％,平均
粒子径0.4μm)を配合し、均一に撹拌混合した後、これ
を188μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面
に、厚さ25μmとなるように塗布し、110℃で25分間乾燥
し、酸化金属粉含有量90容積％のフィルム状孔あけ補助
材料Ｅを作成した。また、厚さ50μmの銅箔のマット面
に、部分ケン化水溶性ポリビニルアルコールを水とメタ
ノールとの混合溶液に溶解し、厚さ30μm塗布、乾燥し
て樹脂付き銅箔を作成し、バックアップシートを作成し
た。これを上記４層銅張多層板の下に置き、上に補助材
料Ｅを、酸化金属粉入り樹脂層が銅箔面に接触するよう
に置き、上下樹脂の融点より高い温度で、線圧１５kgf
にて多層板の表面にはり付け、この上から、炭酸ガスレ
ーザーの出力28mJ/パルスにて９パルス(ショット)照射
し、孔径80μmのスルーホール用貫通孔をあけた。後は
同様にして加工し、プリント配線板を作成した。評価結
果を表１に示す。

【００３１】実施例３ポリイミドフィルム（商品名：カプトンフィルム、厚さ
125μm）の両面に銅を蒸着し、銅メッキで銅の厚さ12μ
mとしたものを２枚用い、実施例２のエントリーシー
ト、及びバックアップシートを上下に配置し、炭酸ガス
レーザー出力40mJ/パルスにて6ショットで貫通孔あけを
行い、孔断面を観察した。

【００３２】比較例１実施例１の両面銅張積層板を用い、バックアップボード
として1.6mmの表面光沢のあるステンレス板を用い、炭
酸ガスレーザーで同様に孔あけを行なったが、一部突き
抜けた光線が反射して貫通孔中が削られていた。また孔
周辺の銅箔が反射のために削られて形状が円形となら
ず、変形していた。また、銅箔表面に削られたステンレ
ス粉が付着していた。

【００３３】比較例２実施例1の両面銅張積層板を用い、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。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。

【００３４】比較例３実施例１の両面銅張積層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7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、デスミア処理
を施し、銅メッキを15μｍ施し、表裏に回路を形成し、
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。

【００３５】表１項目実施例比較例 1 2 3 1 2 3 表裏孔位置のズレ 0 0 0 0 0 25 (μｍ）孔形状（上下）円形円形円形上円形円形上円形下変形下楕円形孔壁形状直線ほぼほぼ凹凸直線ほぼ直線直線直線大パターン切れ及び 0/200 0/200 ー 55/200 57/100 57/200 ショート（個）ガラス転移温度 234 160 ー 234 234 234 （℃）スルーホール・ヒー 2.0 5.6 ー 8.0 2.6 5.0 トサイクル試験（％）孔あけ加工時間 21 26 10 ー 630 ー（分）

【００３６】＜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、900孔/
ブロックとして70ブロック（孔計63,000孔）作成し
た。炭酸ガスレーザー,メカニカルドリルで孔あけを行
なった際に要した時間、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、ラーン/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)孔形状上下、及び断面の観察を行なった。

【００３７】

【発明の効果】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、直接炭酸ガ
スレーザーを照射し、少なくとも１層以上、好ましくは
２層以上の銅の層を有する銅張板の銅箔を加工してスル
ーホール用貫通孔をあける孔あけにおいて、バックアッ
プシートとして、樹脂層、好適には水溶性樹脂層を20〜
200μm配置し、更にこの樹脂層に接するように、好まし
くは表面光沢を有する厚さ30〜200μｍの金属板を置
き、好適には、水溶性樹脂の融点より高い温度で銅張板
にラミネートして密着させてから、炭酸ガスレーザーで
貫通孔あけを行うことにより、レーザーが貫通した後
も、エネルギーを吸収して、炭酸ガスレーザーを止める
ことができ、更には銅箔の表面に熱溶融して接着した樹
脂も、その後の銅箔表面の薬液によるエッチングで簡単
に溶解除去でき、特別の工程を必要とせずにプリント配
線板を作成することが可能となり、作業性、量産性等に
優れていることが明らかになった。また、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
部に発生した金属のバリをエッチング除去し、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
ることにより、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高密度のプリント配線板を
作成できることができ、信頼性等に優れたものを得るこ
とができた。また、加工速度はドリルであけるのに比べ
て格段に速く、生産性についても大幅に改善できるもの
である。

【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
ール用貫通孔あけ工程図。ＳＵＥＰ実施。

【図２】比較例３の炭酸ガスレーザーによる同様の工
程図。但し、ＳＵＥＰは実施せず。

【符号の説明】

ａ酸化金属粉含有樹脂皮膜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貫通孔あけ部ｅ発生したバリｆ水溶性樹脂層ｇ表面光沢アルミニウム箔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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

【特許請求の範囲】

【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、直接炭酸ガ
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貫通孔をあける孔あけ方法
において、銅張板の、炭酸ガスレーザーが照射される面
とは反対側の最外層銅箔面、或いは積層板面に配置する
レーザー用バックアップシートであって、銅箔に接する
面が、厚さ20〜200μmの樹脂層であり、該樹脂層が厚さ
30〜200μmの金属箔に、少なくとも部分的に接着されて
なることを特徴とするレーザーによる貫通孔あけ用バッ
クアップシート。
【請求項２】樹脂層が、水溶性樹脂組成物からなり、
この樹脂層を銅箔面側に配置し、加熱、加圧下に銅箔に
ラミネートして密着使用することを特徴とする請求項１
記載のバックアップシート。