JPH114071A

JPH114071A - 多層印刷配線板の製造方法

Info

Publication number: JPH114071A
Application number: JP15508997A
Authority: JP
Inventors: Masahito Oda; 将人小田
Original assignee: NEC Toppan Circuit Solutions Toyama Inc
Current assignee: NEC Toppan Circuit Solutions Toyama Inc
Priority date: 1997-06-12
Filing date: 1997-06-12
Publication date: 1999-01-06
Anticipated expiration: 2017-06-12
Also published as: JP2937951B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ロールラミネーションで熱圧着することにより
多層シールド基板を形成し多層印刷配線板を製造する方
法において、特に気泡（積層ボイド）異常の発生が防止
し、基板寸法変化の抑制と生産性が向上する。【解決手段】内層回路基板３の全面に光・熱硬化性樹脂
４を塗布した後、光・熱硬化性樹脂の硬化度を管理しな
がら加熱処理し、光・熱硬化性樹脂４表面の平滑化と光
・熱硬化性樹脂４の吸湿分を蒸発除去した後、接着剤樹
脂５付き銅箔６をロールラミネーションする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は多層印刷板の製造方
法に関し、特に外層をロールラーミネーションにより形
成する多層印刷配線板の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の多層印刷配線板の製造方法を４層
の多層印刷配線板を例に説明する。まず、回路を形成し
た内層回路基板を黒化処理し、この内層回路基板にプリ
プレグ呼ばれる半硬化の接着剤シートを介して積層プレ
スで銅箔を熱圧着し、内層回路入り銅張積層板（以下、
多層シールド基板と呼ぶ））を作製する。この銅箔の熱
圧着の工程では、内層回路基板、プリプレグ、銅箔、離
型フィルム等を組み合わせる複雑な作業が必要であり、
また、熱圧着時間が長いなどの問題があった。

【０００３】これらの問題を解決する多層印刷配線板の
製造方法として、特開平７−３３６０５４号公報、特
開平７−３０７５７６号公報、、特開平７−２４５４８
５号公報には、接着シートをロールラミネーションによ
り熱圧着する方法（以下、これらの方法を第１の工法と
呼ぶ）が開示されている。図５はその１例で、多層シー
ルド基板の作製方法を工程順に示した図である。まず、
図５（Ａ）に示すように、回路を形成した内層回路基板
３の内層回路１表面を樹脂密着性を向上させるために黒
化処理により粗化する。次に、紫外線硬化性樹脂４ａを
内層回路基板３の片面に塗布し、紫外線硬化炉で指触乾
燥させる（図５（Ｂ））。同様にして、内層回路基板３
のもう片面にも紫外線硬化性樹脂４ａを塗布し、乾燥さ
せた状態を図５（Ｃ）に示す。次に、内層回路基板３の
両面にアディティブめっき用の接着剤樹脂５ａと銅箔
６、または接着剤樹脂５ａ付き銅箔６等をロールラミネ
ーションにより熱圧着し、４層の積層体（図５（Ｄ））
とし、さらに、この積層体を加熱処理することで、多層
シールド基板７が得られる（図５（Ｅ））。

【０００４】また、他の方法として、特開平５−６７８
８１号公報には前述の第１の工法における、紫外線硬化
性樹脂４の代わりに熱硬化性樹脂を用いた多層シールド
基板の作製方法（以下、第２の工法と呼ぶ）が開示され
ている。図６はその１例で、多層シールド基板の作製方
法を工程順に示した図である。まず、図６（Ａ）に示す
ように、銅箔回路１を形成した内層回路基板３を黒化処
理し、図６（Ｂ）に示すように熱硬化性樹脂１１を内層
回路基板３の片面に塗布し、べーキング炉で指触乾燥さ
せる。同様にして、内層回路基板３のもう片面にも熱硬
化性樹脂１１を塗布し、乾燥させた状態を図６（Ｃ）に
示す。先述の内層回路基板３にアディティブめっき用接
着剤樹脂と銅箔、または接着剤付き銅箔５などをロール
ラミネーションにより熱圧着し、４層の積層体とする
（図６（Ｄ））。次に、この積層体を加熱処理し、多層
シールド基板６を得る（図６（Ｅ））。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記第１の工法の問題
点は、紫外線硬化性樹脂を最終硬化させる際に気泡１２
（積層ボイド）が多層シールド基板中に発生することで
ある。この気泡１２は実装などの熱衝撃により剥離異常
を引き起こし、また、穴あけ工程で、多層シールド基板
のスルーホール加工部に気泡が存在する場合、その気泡
を介してめっき液が多層シールド基板６中に染み込み、
多層印刷配線板の内層ショート異常を発生させることが
知られている。

【０００６】上記第１の工法における前記気泡の発生原
因としては、紫外線硬化性樹脂を紫外線照射し硬化させ
た後、直接、接着剤樹脂または接着剤樹脂付き銅箔を内
層回路基板に熱圧着するため、紫外線硬化性樹脂中の吸
湿分が、多層シールド基板を加熱処理する際に蒸発、気
化するためと考えられる。

【０００７】また、内層回路基板の樹脂表面にはその基
板材料に使用されるガラスクロスや銅箔のプロファイル
により表面凹凸が形成されており、この部分に塗布され
た紫外線硬化性樹脂の表面もこの表面凹凸のために凹凸
が形成される。表面粗さ計にて測定された、粗さのプロ
ファイル上における最大変化量（粗さの最大値）をＲｍ
ａｘとすると、紫外線硬化性樹脂の表面の粗さは１０〜
１５μｍ（Ｒｍａｘ）程度である。

【０００８】内層回路基板に接着剤樹脂付き銅箔をラミ
ネーションする際、このレベルの凹凸により紫外線硬化
性樹脂とその銅箔間に空気が保持され、これが気泡とな
り、上記吸湿分と同様に多層印刷配線板の内層剥離異常
やショート異常を発生させる原因となる。上記第２の工
法における問題点は、熱硬化性樹脂の指触乾燥による作
業時間の増加や、基板加熱による多層シールド基板や最
終製品の多層印刷配線板の反りや寸法挙動が大きいこと
である。

【０００９】本発明の目的は、上記の従来技術の問題点
を解決した外層をロールラミネーションによリ形成する
多層印刷配線板の製造方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の多層印刷配線板
の製造方法は、銅張積層板をエッチングし、所望の内層
回路を有する内層回路基板を形成する工程と、前記内層
回路基板の表面に光・熱硬化性樹脂を被覆し、前記光・
熱硬化性樹脂の表面を紫外線照射硬化して平滑化後、前
記内層回路基板を加熱処理する工程と、熱硬化性樹脂を
主成分とする接着剤樹脂付き銅箔を前記接着剤樹脂面を
接着面にして前記内層回路基板に熱圧着後、加熱し、多
層シールド基板を形成する工程と、前記多層シールド基
板に穴あけ、銅めっき後、最外層回路を形成する工程か
らなることを特徴とする。

【００１１】前記内層回路基板を加熱処理する工程は、
紫外線照射硬化後の前記光・熱硬化性樹脂の吸湿水分を
除去すると同時に、前記光・熱硬化性樹脂表面を熱溶融
し平滑化することで、ラミネーション時のエア巻き込み
を防止し、多層シールド基板を加熱し、最終硬化する際
にその基板内に気泡の発生を防止することができる。

【００１２】前記内層回路基板を加熱処理する工程と前
記光・熱硬化性樹脂が、その紫外線照射硬化後の熱溶融
開始温度は８０〜１００℃で、溶融粘度は１０，０００
〜５０，０００ポアズ（Ｐｏｉｓｅ）であることおよび
前記光・熱硬化性樹脂が、その熱硬化開始温度が１００
〜１２０℃で、熱硬化反応速度が最大レべルに達する温
度が１４０〜１５０℃である場合、本発明に大きな効果
が得られる。

【００１３】なお、前記光・熱硬化性樹脂としては、エ
ポキシ樹脂を主成分とする樹脂を使用することができ、
その前記内層回路基板上への塗布方法は、スクリーン印
刷法、カーテンコート法やロールコート法を使用でき
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１及び図２は、本発明の
第１の実施の形態の多層印刷配線板の製造方法を説明す
るための図面で、図１（Ａ）〜図１（Ｆ）は内層回路板
形成〜多層シールド基板を形成するまでの工程の基板要
部の断面図であり、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は多層シー
ルド基板の貫通孔形成〜外層回路形成までの工程の基板
要部の断面図である。

【００１５】本発明の第１の実施の形態では、光・熱硬
化性樹脂を内層回路基板上に形成する方法として、スク
リーン印刷を使用した。

【００１６】まず、図１（Ａ）に示すように、エポキシ
ガラス基材の銅張積層板を通常の方法でエッチングし、
基材１上に内層回路２を有する内層回路基板３を形成す
る。基材１表面には基材のガラスクロスや銅箔のプロフ
ァイルの影響より、凹凸が形成されている。次に、塩化
第二銅水溶液に内層回路基板３を浸漬して内層回路２の
表面を針状結晶化（粗面化）する。この処理は、次の工
程における内層回路基板３の内層回路２と光・熱硬化性
樹脂との密着性を向上させるために行う。

【００１７】次に、エポキシ樹脂を主成分とする光・熱
硬化性樹脂４を内層回路基板３の片面にスクリーン印刷
法により塗布し、紫外線硬化炉で指触乾燥させる（図１
（Ｂ））。この際、スクリーン印刷条件はスクリーンメ
ッシュ：８０〜１００メッシュ、スキージ硬度：７０
度、塗布速度：０．０５〜０．１ｍ／ｓｅｃとする。光
・熱硬化性樹脂４は２０℃において粘度１０〜２０ポア
ズであり、紫外線硬化後に加熱した場合の熱溶融開始温
度が８０〜１００℃、溶融粘度が１０，０００〜５０，
０００ポアズである樹脂を使用することが重要である。
光・熱硬化性樹脂４の指触乾燥の際は、樹脂表面の平滑
度の向上および樹脂中の消泡のために樹脂塗布後１５分
以上の放置時間をとることが好ましい。なお、光・熱硬
化性樹脂４の厚みは内層回路２上において約２０μｍの
厚みに設定する。

【００１８】次に光量１〜３Ｊ／ｃｍ²の条件にて紫外
線照射し、指触乾燥を行う。同様にして、内層回路基板
３のもう片面にも光・熱硬化性樹脂４を塗布し、指触乾
燥させた状態を図１（Ｃ）に示す。基材２上の光・熱硬
化性樹脂４の表面粗さは塗布直後の状態において１０〜
１５μｍ（Ｒｍａｘ）程度になる。

【００１９】次に、光・熱硬化性樹脂４を塗布し指触乾
燥させた内層回路基板３を加熱処理する。その加熱処理
における加熱条件は、接着剤樹脂付き銅箔を光・熱硬化
性樹脂４に熱圧着する際、その密着性を確保するために
重要である。そのために、光・熱硬化性樹脂４が熱圧着
時に溶融するように、光・熱硬化性樹脂４の紫外線照射
とその後の加熱における硬化度を管理しておく。表１は
光・熱硬化性樹脂４の適正な加熱条件である。

【００２０】図１（Ｄ）は加熱処理後の基板の状態であ
る。加熱処理により光・熱硬化性樹脂４は熱溶融しその
表面粗さはＲｍａｘが５μｍ未満に平滑化される。ま
た、この加熱処理により、光・熱硬化性樹脂４中の吸湿
成分が除去されることが確認されている。これにより、
ラミネーション時の密着反応が阻害されるレベルの、過
度な樹脂硬化が防止できることが確認されている。

【００２１】

【表１】

【００２２】次に、加熱処理後の内層回路基板３に接着
剤樹脂５付き銅箔６をロールラミネーションにより熱圧
着後、温度１４０〜１６０℃で３０〜６０分間さらに加
熱処理し、図１（Ｅ）に示すように４層の多層シールド
基板７とする。尚、吸湿防止のため、加熱処理後の内層
回路基板３は温度２０〜２５℃、相対湿度５０〜６０％
の雰囲気下において２時間以内に、銅箔６の熱圧着をお
こなうことが好ましい。また、銅箔６の密着性向上のた
め、赤外線やロール加熱などの方法によりロールラミネ
ーション前の内層回路基板３上の光・熱硬化性樹脂４の
表面温度が５０〜７０℃に制御する。ロールラミネーシ
ョンの条件は、ラミネーションロール温度１００〜１２
０℃、ラミネーション圧カ３〜６Kg／ｃｍ²、ラミネー
ション速度０．５〜２．０m／分に設定した。

【００２３】次に多層シールド基板７に貫通孔８を形成
し（図２（Ａ））、銅のパネルめっきを施し、スルーホ
ール９を形成する（図２（Ｂ））。さらに通常のエッチ
ング法により最外層回路１０を形成し、目的の多層印刷
配線板１１を得る（図２（Ｃ））。

【００２４】次に、本発明の第２の実施形態について、
図３および図４を参照して説明する。上記第１の発明の
実施の形態においては、光・熱硬化性樹脂の塗布はスク
リーン印刷法を使用したが、本実施の形態では、ロール
コート法を使用する。

【００２５】まず、上記第１の実施の形態と同様に基材
１上に内層回路２を有する内層回路基板３を形成する。
次いで、塩化第二銅水溶液に内層回路基板３を浸漬して
内層回路２の表面を針状結晶化（粗面化）する（図３
（Ａ））。

【００２６】次に、光・熱硬化性樹脂４をロールコータ
ーにより内層回路基板３の両面に同時塗布し、これを両
面紫外線硬化炉で指触乾燥させる（図３（Ｂ））。ロー
ルコーターを使用することにより、両面同時塗布による
作業時間の短縮が図れ、また、コンペア一環ラインとし
た時、スクリーン印刷などに比べて省スペースでの生産
が可能であり、製造ライン面積の有効化が図れる。光・
熱硬化性樹脂４はスクリーン印刷で使用する場合と同様
の性状のものが必要である。

【００２７】しかし、光・熱硬化性樹脂４の粘度につい
ては、上記第１の実施の形態の光・熱硬化性樹脂より小
さく、２０℃において１〜１０ポアズに調整される。こ
れにより、ロールスリットの深さを１０〜５０μmの間
で調整して、樹脂厚みが内層回路２上において約２０μ
mとなるように樹脂厚を制御する。その樹脂表面平滑度
の向上および消泡のため樹脂塗布後の放置時間は１５分
以上とる。次の指触乾燥については実施例１と同様に、
光量１〜３Ｊ／ｃｍ²の条件にて紫外線照射をおこな
う。アンダーコートの表面形状も実施例１と同様に、１
０〜１５μｍ程度の凹凸がある。

【００２８】次に、内層回路基板３を表１の加熱条件で
加熱処理した状態を図３（Ｃ）に示す。加熱時の熱溶融
により光・熱硬化性樹脂の表面は平滑化し、その表面粗
さはＲｍａｘが５μｍ未満に軽減される。また、加熱処
理により、光・熱硬化性樹脂４の吸湿成分が除去され
る。尚、光・熱硬化性樹脂の硬化度の調節については上
記第１の実施の形態と同様に表１の加熱条件をそのまま
適用することが可能である。この樹脂硬化度の調節によ
り、樹脂の過度な硬化が防止でき、ラミネーション時の
銅箔の密着性が確保される。

【００２９】次に、上記第１の実施の形態と同様に接着
剤５付き銅箔６をロールラミネーションにより内層回路
基板３に熱圧着後、温度１４０〜１６０℃で３０〜６０
分間さらに加熱処理し、図３（Ｄ）に示すように４層の
多層シールド基板７とする。尚、ロールラミネーション
の条件等は第１の実施の形態と同様とした。この多層シ
ールド基板７に貫通孔８を形成し（図４（Ａ））、銅の
パネルめっきを施し、スルーホール９を形成する（図４
（Ｂ））。さらにエッチングにより最外層回路１０を形
成し、多層印刷配線板１１を得る（図４（Ｃ））。

【００３０】以上のようにロールコーターを用いて両面
同時に光・熱硬化性樹脂を塗布することにより、さらな
る作業時間の短縮が可能となり、第１の実施の形態と品
質的に同等な多層印刷配線板を製造することができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明の第１の効果は、光・熱硬化性樹
脂４を塗布し指触乾燥させた内層回路基板３を加熱処理
することにより、光・熱硬化性樹脂の吸湿水分が除去で
き、吸湿分の気化による積層ボイドの発生が防止される
ことである。

【００３２】本発明の第２の効果は上記内層回路基板を
加熱処理することにより、紫外線照射硬化後の光・熱硬
化性樹脂表面を熱溶融し平滑化することで、ラミネーシ
ョン時における凹凸への気泡巻き込みがなくなり、気泡
巻き込みによる積層ボイドの発生が防止されることであ
る。

【００３３】本発明の第３の効果は、従来方法と比較し
て処理時間が短くなり、作業効率が向上することであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の多層印刷配線板の
製造方法を説明するための図で、内層回路板形成〜多層
シールド基板を形成するまでの工程の基板要部の断面図
である。

【図２】本発明の第１の実施の形態の多層印刷配線板の
製造方法における図１の多層シールド基板形成後の工程
の基板要部の断面図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態の多層印刷配線板の
製造方法を説明するための図で、内層回路板形成〜多層
シールド基板を形成するまでの工程の基板要部の断面図
である。

【図４】本発明の第２の実施の形態の多層印刷配線板の
製造方法における図３の多層シールド基板形成後の工程
の基板要部の断面図である。

【図５】従来の第１の工法の多層シールド基板の作製工
程を説明する基板要部の断面図である。

【図６】従来の第２の工法の多層シールド基板の作製工
程を説明する基板要部の断面図である。

【符号の説明】

１基材２内層回路３内層回路基板４光・熱硬化性樹脂４ａ紫外線硬化性樹脂４ｂ熱硬化性樹脂５接着剤６銅箔７多層シールド基板８貫通孔９スルーホール１０最外層回路１１多層印刷配線板１２気泡

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】銅張積層板をエッチングし、所望の内層
回路を有する内層回路基板を形成する工程と、前記内層
回路基板の表面に光・熱硬化性樹脂を被覆し、前記光・
熱硬化性樹脂の表面を紫外線を照射して平滑化後、前記
内層回路基板を加熱処理する工程と、熱硬化性樹脂を主
成分とする接着剤樹脂付き銅箔を前記接着剤樹脂面を接
着面にして前記内層回路基板に熱圧着後、加熱し、多層
シールド基板を形成する工程と、前記多層シールド基板
に穴あけ、銅めっき後、最外層回路を形成する工程から
なることを特徴とする多層印刷配線板の製造方法。
【請求項２】前記光・熱硬化性樹脂は、紫外線照射硬
化後の熱溶融開始温度が８０〜１００℃、溶融粘度が１
０，０００〜５０，０００ポアズであることを特徴とす
る請求項１記載の多層印刷配線板の製造方法。
【請求項３】前記光・熱硬化性樹脂は、熱硬化開始温
度が１００〜１２０℃、熱硬化反応速度が最大レべルに
達する温度が１４０〜１５０℃であることを特徴とする
請求項１記載の多層印刷配線板の製造方法。