JPS58162099A - 多層印刷配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 形成した後、接続用導電層をも形成したプリント板を単
位基板として、これを積み重ね加熱圧締することによる
多層印刷配線板の製造方法に関する。

＋＝ＳＩ等の集積素子の発展に伴い、それを搭載するプ
リント板には布線収容数の増大化が要求されている。こ
のためプリント回路の高密度化と層数を極度に増加する
ことが行われている１。

しかしながら、高密度化には製造上おのずから限度があ
り、まだ多層化においても層数が増加すると板厚が厚く
なるため、穴加工性及びメッキ付着性からスルーホール
径を大きくする必要を生じ、布線収容面積を減少させる
という状況になりつつある。この状況を打開するため、
薄い板厚のスルーホールを有するプリント板を、ボンデ
ィングシートとなるプリプレグを介して何枚も積み重ね
て加熱圧締により一体化する方法がとられている。この
ときスルーホール間の接続はスルーホールメソキ上に形
成されたノ・ンは薄い板厚のプリント板を単位基板とし
ているため、スルーホール径は極度に小さくでき、布線
収容面積は大きくできる。また得られた多層板のスルー
ホールは埋込み形スルーホール構造となっているたち、
布線収容面積を大幅に増加することができる。

しかしながら、半硬化状態のボンディングシートを用い
ているために、加熱圧締時にボンデイング７−トが溶融
流動するため、高密度パターンや微小スルーホールに応
力がかかり断線し、製造歩留シが低下する欠点があった
。

また、多層印判配線板の製造方法として、スクリーン印
刷によって導電性パターン及び絶縁性パターンを作成し
た後、この基板複数枚を加熱、加圧して積層する手法も
とられている。この方法でもパターン形成に用いられる
印ｔｉｉｌｌ用導電性インクや絶縁性樹脂が、加熱、加
圧時に樹脂流れを起し、絶縁性低下の原因となるなどの
欠点があった。

本発明は、これらの欠点を解決するために、多層印刷配
線板用の絶縁膜となる光架橋性重合体として、感光性フ
ェノキシ樹脂を用いることを特徴としその目的は、積層
時における絶縁膜の流動性を改良し信頼性の高い多層印
刷配線板を製造することにある。

すなわち本発明を概説すれば、本発明は、絶縁基板にス
ルーホールを含む配線パターンを形成する工程、該基板
上に光架橋性重合体層を設け、該層上にフォトマスクを
介して光照射し７、現像により接続用スルーホールを形
成する工程、接続用スルーホール部のスルーホール内に
導電性材料を充てんし、かつ基板表面捷で盛り」一げる
二１程、該基板の複数枚を位置合せを行って重ね合せ、
加熱加圧して積層する工程、スルーホ“−ル内に充てん
した導電性材料を溶融又は焼成する工程、の各工程を包
含する多層印刷配線板の製造方法において、該光架橋性
重合体として、下記一般式（Ｉ）： ２ 〔式中Ｒ１　　は同一又は異なり、かつ−Ｃ−、２は同
一又は異なり、かつ水素原子、低級アルキル基又はフェ
ニル基を示す）を示し、Ｒ２は同一又は異なり、かつ ０　　　Ｕ ＩＩ　　　　１ −ｃ−ｃ＝ｃ＋ｌ−ｖ　　（但しＵＸＶは同−又は異な
り、かつ水素原子、メチル基又はフェニル基を示す）を
示し、−Ｘは同−又は異なり、水素原子、塩素原子又は
臭素原子を示Ｌ、Ｉ’１−　　　は正の整数を示す〕で
表される感光性フェノキシ樹脂を用いることを特徴とす
る多層印刷配線板の製造方法に関する。

以下、添付図面に基づいて本発明６、を具体的に説明す
る。添付図面は、本発明の一実施の態様における、各工
程の製品を断面図で示したＴ程図である。

図面において、１は絶縁基板、２はスルーホール、３は
配線パターン、４は有機絶縁材料膜、５は接続用導電材
料を意味する。２ 工程（ａ）における絶縁基板としては、フェノール樹脂
、エポキシ樹脂を、紙、ガラス布、ガラス不織布等の基
材に含浸し、加熱、加圧した積層板が用いられる。積層
板以外にセラミック板あるいは金属板に絶縁コーティン
グを施したものも用いることができる。

工程（ｂ）は、絶縁基板１にスルーホール２をあけたの
ち、絶縁基板の全表面にアディティブ回路形成用接着剤
をコーティングし、その後アディティブプロセスで配線
パターン３を形成したものである。

プリント板は銅張り積層板を出発材料としたプリント板
でも良いことは言うまでもないが、高密度パターン形成
の点からアディティブプリント板が好ましい。また、多
層プリント板を単位基板として用いることもできる。

工程（ｃ）は工程（ｂ）の回路形成されたプリント板上
に有機絶縁材料膜４を形成した断面図である。

有機絶縁材料膜４の形成は、プリント板上にフィルム状
光架橋性重合体を熱圧着したのち、フォトマスクを介し
て紫外線照射、次すで現像処理で行われる。未露光部が
現像時に溶解し、接続用スルーホールとなる。この有機
絶縁材料膜として用いることのできるフィルム状光架橋
性重合体としては加熱圧締時に適当な流動特性を示すも
のが望ましい。

回路形成用のエツチングレジストあるいはメツキレシス
トでは熱特性が充分でないため、適当な流動特性を示す
材料について鋭意検討したところ、前記一般式（１）で
表される感光性フェノキシ樹脂が、積層−に適当な流動
性を示し、良好な層間接着性を示すことを見出した。更
に、積層された有機絶縁材料膜は、優れた熱物理特性を
示した。

本発明で使用する感光性フェノキシ樹脂の代表的な製造
方法について説明すると、下記一般式（■）： 〔式中、Ｘ及びＲ，は一般式（１）におけると同義であ
る〕 で表されるビスフェノール構造を持つ化合物と、エビク
ロロヒドリンとを反応させ、得られた重合体と、下記一
般式（■）： 〔式中、Ｕ及びＶは一般式（１）におけると同義である
〕 で表される酸塩化物とを、ピリジン中で反応させること
により製造される。

一般式（０１）で表される相当する酸の具体例には、ア
クリル酸１．メタクリル酸、けい皮酸がある。

この感光性フェノキシ樹脂は、エネルギー線照射により
溶剤に不溶化して重合体パターンを得ることができるが
、紫外線を工坏ルギー線として用いる場合には、増感剤
を添加することによシ、光反応を増感することができる
。

増感剤としては、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ジ
メチルアミノベンゾフェノン、及ヒペンゾインインブロ
ビルエーテル等のカルホニ、ル化合物が有効であシ、更
には分光増感剤としで５−ニトロアセナフテン及び１−
ニトロビレン等の化合物が有効である。これら化合物の
添加量は、感光性フェノキシ樹脂に対して、１〜１５重
量％とすることが適当である。

また、架橋密度を高めるために、芳香族含窒素複素環式
化合物、芳香族ビスアジド化合物又は多官能性ビニル化
合物等の架橋剤を加えることも効果的である。

本発明における光架橋性重合体層の形成に当っては、感
光性フェノキシ樹脂、増感剤及び架橋剤を適当な溶媒に
溶解し、この液状組成物を可撓性の支持体フィルム、例
えばポリエステルフィルム上に塗布、乾燥し、次にその
上にポリエチレンカバーシートを設け、サンドインチ構
造のドライフィルムとする。使用するには、回路基板上
にポリエチレンシートをはがしたフィルムをホットロー
ルラミネータ・でラミネートシフ、エネルギー線照射後
ポリエステルフィルムヲハが［２、現像後適当な温度で
数時間熱処理す４）が、エイ・ルギー線により全面露光
すると高温で安定な高絶縁性重合体層となる。

エネルギー線としては、可視光線、紫外線、Ｘ線、シ・
−ザ光、電子ビームなどを用いること、ができる。

その後、工程（ｄ）のように接続すべきスルーホール部
に導電材料ペーストなどの接続用導電材料５を基板表面
まで盛り上げて充てんする。

接続用導電性パターンは、有機導電材料ペースト、ハン
ダペーストなどをスクリーン印部１１することにより得
られる。

マタ、ハンダボールを有機絶縁材料膜の穴のところに配
置する方法によっても接続用導電性パターンを得ること
ができる。

工程（ｅ）は、導電性パターン、絶縁性樹脂層の形成さ
れた基板の複数枚を接続すべきスルーホール部の位置合
せを行って加熱、加圧積層した多層プリント板の断面図
である。加熱温度は接続用導電材料の焼成又は溶融温度
以下である必要があシ、１２０℃〜１５０℃　で、圧力
は２０〜４０に９／ｃｒｎ２、時間は３０分〜１時間加
熱圧締することにより、有機絶縁材料膜が接着されるた
め、冷却時には複数枚のプリント板が一体化される。

その後接続用導電性パターンの導電率を高めるために、
導電材料を１６０〜２３０℃で焼成又は溶融させる。

この時、有機絶縁材料膜は溶融流動することなく原形を
保ち、導電材料の隣接パターンへの流れを止める防波堤
の役割を果し、ハンダブリッジが防止できるので、絶縁
特性の優れた多層印り１］配線板となる。

以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、
本発明はこれらに限定されるものではない。

実施例１゜ ０．３ｍ＋厚さの積層板（ガラス・ポリイミド）に２．
５ｔｔｍピッチで０．３ｍ＋ψのスルーホールをあけた
のち、ウェーブフローコータにより接ｔｒ剤を２０μｍ
の厚さで均一にコーティングし、その上にアディティブ
法にょシブリント回路を、２５μｍの厚さで形成した。

得られたプリント板の什−トリスルーホール径は０．２
ｍｍψ、　ランド径は０．４■ψ、パターン幅は０．１
ｍ＋である。

次いで、その高密度プリント板上に、感光性フェノキシ
樹脂フィルムをホットロールラミネータで熱圧着した。

感光性フェノキシ樹脂フィルムは以下のようにして製造
した。ビスフェノールＡとエピクロロヒドリンから合成
したフェノキシ樹脂〔サイエンティフィック　ポリマー
　プロダクツ（５ｃｉｅｎｔｉ　ｆｘｃ　　Ｐｏｌｙｍ
ｅｒ　　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　）製、重量平均分子量３．
．２　Ｘ　１０’　）　２００Ｆ　　をピリジン１ｔに
溶解し、これに塩化メタクリロイル２０（ｌ　　を滴下
後７時間５０℃でかくはんし反応させた。

この反応液をメタノール２０を中に注いでメタクリロイ
ル化したフェノキシ樹脂を得た。このフェノキシ樹脂１
ｏｏ１７！　とジメチルアミノベンゾフェノン５Ｆを塩
化メチレン１ｔに溶解し、泰 １　ｍ　Ｘ　１　ｍのポリエステルフィルム上に塗布し
、乾燥させポリエチレンフィルムをかぶせ、サンドイン
チ構造にすることによ＃）３０μｍのドライフイルムを
得た。

感光性フェノキシ樹脂フィルムを被覆した基板の接続を
行うべきスルーホール部分に、０．４咽ψの黒丸が形成
されたフォトマスクを介して５　ＫＷの超高圧水銀灯で
５分間露光した。これを塩化メチレンで３分間現像する
と、板間接続を行うべきスルーホール部に０．４ｍφの
穴が形成された。

次に形成された板間接続用スルーホール部に、ハンダペ
ースト（タムラ製作所製、５Ｓ−３２２２）をスクリー
ン印刷で厚み３０μｍに塗布し乾燥した。

このようにして得た５枚の基板を位置決めビンを有する
多層接着プレス用治具を用いて、圧力２０　Ｋｇ／ｃｍ
２、プレス時間３０分、加熱温度１４０℃で圧締するこ
とにより、１０層多層配置板を得た。

多層板の断面を観察してみると、導電材料ペーストの隣
接パターンへの流れもみら才１なかっ次にスルーホール
内に充てんしたハンダヘー、ストをリフローするために
、１７０℃恒温槽中に１０分間放置した。これにより板
間の電気的接続が確実に行われた。

このようにして得られた多層プリント板の層間接続信頼
性を確認するため、熱衝撃試験（ＭＩＬ　　ＳＴＤ　　
２０２Ｅ　　ＭｅｔｂＯｄ　　１０７ＣＣｏｎｄＢによ
“る）を行った結果、５００サイクルまで層間の断線等
の障害はなく、接続の高信頼性を確認した。

実施例２゜ ０．１朋厚さの銅板の両面に第１層目のドライフィルム
状フォトレジスト（厚さ５０μｍ）をラミネートした。

ドライフィルム状フォトレジストは下記組成物： を塩化メチトンに溶解し、厚さ２５μｍのポリエチレン
テレフタレートフィルム上に塗布乾燥することにより製
造した。厚さは５０μｍと７５μｍとし、前者を第１層
目し°レスト、後者を第２層目レジストとした。

ラミネート後、第１層目のドライフィルムレジストのポ
リエチレンテレフタレートフィルムをはく離し、０．１
ｍｍψの黒丸が１．２５＋ａピツチで形成されたフォト
マスクを置き、オーク製作新製フェニックス３０００形
両面露光機で露光した。金属板両側のマスク位置合せけ
ガイドビンを用いて行った。露光後、塩化メチレンを用
いて現像し、レジストに０．１　ｗｓψの穴を形成した
。４０℃の塩化第２鉄液を２分間スプレーし、金属板を
両側からエツチングして０．２調の径の穴をあけた。レ
ジストのオーバハングは金属板の穴の端から５０μｍで
あった。第２層目のドライフィルム状フォトレジスト（
厚さ７５μｍ）を第１層目と同一条件でラミネートした
１、この時金属板の穴は、フォトレジストのフローによ
り気泡が無い状態で埋込まれた。穴部と他の部分の段差
は１１とＮど認められなかった。前記フォトマスクをガ
イドピンで位置合せして、両面露光を行った。塩化メチ
レンで現像し、金属板にあけられた穴のほぼ中央に０．
１　ｍｍψの穴をありだ。これを２００℃×３０分の条
件で熱処理し１、第１層目と第２層目のフォトレジスト
を一体化すると同時に熱費゛定性に優れた絶縁性重合体
とした。

絶縁性重合体表面の粗化のため酸素雰囲気中（２Ｘ１０
−３）ル）で、プラズマ処理（１ｏｏｗ×５分）を行っ
た。次いで、グルタミン酸二銀塩溶液を塗布乾燥後、フ
ォトマスクを介して紫外光を照射し、プリント回路とな
る部分だけにメッキ核となる銀粒子を析出させた。定着
後、無電解銅メッキによシ回路部を選択的に導体化した
。得られた高密度金属コアプリント板は、導体厚さ２５
μｍで、ランド径０．２ｍ、格子間２本のラインを通す
ことが可能であった。

このようにして得られた金属コアプリント板上に、実施
例１と同様に、感光性フェノキシ樹脂フィルム（厚さ３
０μｍ）をホットーールラミネータで熱圧着した。露光
、現像処理によって、板間接続を行うべきスルーホール
部に０．２調ψの穴を形成した。

更に、接続用スルーホール部に、厚膜導電ペースト（メ
ンソドデベロップメント社製、Ｌ’ｌ’Ｃ１０５０）　
　を厚み３０μｍ印制し１乾燥した。。

これら基板５枚を実施例１と同様に多層プレスし、１０
層多層配線板を得た。スルーホール内に充てんした導電
材料ペーストを焼成するため１６３℃で２．５時間、オ
ーブン中に放置した１、このようにして得た１０層から
なる金属コア多層配線板は、実用上充分な性能を示し７
た３゜以上説明したように、本発明の多層印刷配線板の
製造方法では、有機絶縁材料膜として感光性フェノキシ
樹脂を用いたため、有機絶縁材料膜は溶融流動すること
なく原形を保ち、導電材料の隣接パターンへの流れを止
める防波堤の役割を果し、ハンダブリッジが防止できる
ので、絶縁特性の優れた多層印刷配線板となる。しかも
、多層化後穴あけ更にメッキを行う必要がないので製造
性に優れ布線収容数を大幅に増大させることができるな
ど多くの利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の一実施の態様における各工程の製品を
断面図で示した］二程図である。 １：絶縁基板、２ニスルーホール、３：配線パター／、
４：有機絶縁材料膜、５：接続用導電材料 特許出願人　日本電信電話公社 代理人　中本　　宏

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　絶縁基板にスルーホールを含む配線・ζターンを
   形成する工程、該基板上に光架橋性重合体層を設け、該
   層上にフォトマスクを介して光照射し、現像により接続
   用スルーホールを形成する工程、接続用スルーホール部
   のスルーホール内に導電性材料を充てんし、かつ基板表
   面まで盛り上げる工程、該基板の複数枚を位置合せを行
   って重ね合せ、加熱加圧して積層する工程、スルーホー
   ル内に充てんした導電性材料を溶融又は焼成する工程、
   の各工程を包含する多層印−り配線板の製造方法におい
   て、該光架橋性重合体として、下記一般式（１） 〔式中Ｒ１は同−又は異なシ、かつ−Ｃ−１乙 Ｚは同−又は異なシ、かつ水素原子、低級アルキル基又
   はフェニル基を示す）を示し、Ｒ２は同−又は異なり、
   かつ なり、かつ水素原子、メチル基又はフェニル基を示す）
   を示し、Ｘは同−又は異なり、水素原子、塩素原子又は
   臭素原子を示し、ｎは正の整数を示す〕で表される感光
   性フェノキシ樹脂を用いることを特徴とする多層印刷配
   線板の製造方法。