JPH11347767A - レーザーによる銅張板の貫通孔あけ方法 - Google Patents

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
ける方法を提供する。 【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、少なくとも銅箔に接する面の樹脂層の厚さが20〜
200μmであるレーザー用バックアップシートを配置し、
これに接するように、好適には表面光沢を有する、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
行う方法。 【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、プリント配線板を
製造する銅張板の裏面に特殊バックアップシートを使用
して、炭酸ガスレーザーにて貫通孔あけする方法に関す
る。貫通孔は主として小型プリント配線板のスルーホー
ルとして使用され、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
問題が生じていた。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
するための方法を提供する。

【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、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、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
れる銅張板の所定位置を予めエッチング除去しておく
か、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、近紫外線処理を行って孔壁面と銅メッキとの密着性
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。これにより、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た。

【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
の孔をあけるための方法であり、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。すなわち本発明
は、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、貫通孔を形成する方法を
提供する。本発明の貫通孔あけに使用するバックアップ
シートは、ＵＶレーザー、ＹＡＧレーザーの孔あけ用バ
ックアップシートとしても同様に使用して貫通孔をあけ
ることができる。

【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孔あけ
した際の孔形状という点からは、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号公報に
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重量％、
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3〜97容積％含む塗膜又は
シートを形成し、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、溶剤等
に溶解させた場合、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１
μm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のケン化
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。厚さは、特に
限定しないが、銅箔表面に配置する全体の厚みが、好適
には30〜200μmとなるようにする。塗布するフィルム
は、特に限定はしないが、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る。フィルムの厚
さは、好適には25〜200μmのものを使用する。

【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、或いは孔内部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、
加熱ロールを通して貼り付けて使用する方が好ましい。
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
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、密着させておいた
方が好ましい。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5〜19m
J/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、特に限定されないが、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）の採用が好ましい。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、
バリも完全に取れないことがある。

【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5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。この表面に銅粉（平均粒子径0.9μm）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、金属粉10容積％の皮膜を形成し
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の下に置き、テープ
で端部を固定した後、この上から、間隔300μm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7パルス（ショット）かけ、表面の水溶性樹脂
層を60℃の温水で洗浄除去し、表面のバックアップシー
トを除いた後、プラスマ処理をし、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μm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15
μm(総厚み:19μm)施した。この表面に、公知の方法に
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Ｃ)を作成した。このプ
リプレグＣ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 43wt%, SiO₂57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50
μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面に、
厚さ15μm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80容積％のフィルム状孔あけ補助材料
Ｄを作成した。また、厚さ50μmの表面光沢を有するア
ルミニウム箔の片面に、部分ケン化水溶性ポリビニルア
ルコール水溶液を30μm塗布し、110℃で30分乾燥して水
を飛ばし、バックアップシートを作成した。これを上記
４層板の下に置き、上に補助材料Ｄ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、上下シート樹脂
の融点より高い温度で、線圧15kgfにて多層板の両面に
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、孔径100μ
mの貫通孔あけを行い、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300μm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 内壁形状 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 5.7 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】本発明によれば、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方法
において、バックアップシートとして、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
を行う方法が提供される。本発明の方法によると、孔を
貫通したレーザーのエネルギーは樹脂層に吸収されるた
め、炭酸ガスレーザーを止めることができる。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孔あけ方法
が提供されることとなった。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
生した金属のバリもエッチング除去され、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が形成される
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、信頼性に優れた高密度のプ
リント配線板を作成することができる。また、加工速度
はドリルであけるのに比べて格段に速く、生産性につい
ても大幅に改善される。

【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
ール用貫通孔あけ工程図。ＳＵＥＰ処理実施。

【図２】 比較例３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処理は実施せず。

【符号の説明】

ａ 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 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 (1)

【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、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、孔あけする銅張板の、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、厚さ20〜200
   μmの樹脂層を配置し、さらに該樹脂層に接するよう
   に、金属板を置いて孔あけすることを特徴とするレーザ
   ーによる貫通孔あけ方法。