JPS5986290A - 多層プリント板の製造方法 - 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】 本発明はパターン収容能力に優れた多層プリント板の製
造方法に関するものにして、さらに詳細には、微小なパ
イヤホールと部品搭載が可能なスルーホールを具備した
多層プリント板の製造方法に関するものである。

電子装置の小型化のため、プリント板には高密度化およ
び多層化が要求され、従来、各種多層プリント板が提案
されている。その一つは、銅張り積層板を出発月別とし
て、捷ず２層回路からなる両面プリント板を作製し、次
いで、それをエポキシ樹脂等をガラス布に塗布したプリ
プレグを介して交互に積み重ね、加熱圧締により接着一
体化したのち、層間の接続のだめの孔あけを行い、スル
ーポールめっきをしたのち、基板外層のめつき層を回路
パターン状にエツチングして得られる多層プリント板で
ある。これは、スルーホール接続信頼性の点で有利であ
るが、重大な欠点として、高度に多層化された場合、穴
加工性からスルーホール径が大きくなり、パターンの高
密度化に逆行することである。この欠点を解決するもの
として、基板上で回路形成と絶縁層形成を一層ごとにく
り返し、積み上げていく多層プリント板がある。特に、
絶縁層としてホトポリマを用いると光加工により微小な
バイヤホール用の孔が形成できるためパターンの極度の
高密度化が可能である。また、任意のところにパイヤホ
ールが形成できるため、高度に多層化した場合でもパタ
ーンの高密度化を妨げることがない利点がある。しかし
、この場合の重大な欠点は、部品搭載用のスルーホール
が形成できないことである。プリント板上に搭載する集
積素子はフラットパックされつつあり、スルーホールは
必要なくなりつつあるが、コンデンサ等の個別部品の搭
載にはスルーホールは必要不可欠である。しだがって、
集積回路素子と個別部品が混在して搭載される電子回路
パッケージの多層プリント板には高密度化のためにはバ
イヤホールの微小化が要求され、まだ部品搭載用のスル
ーホールが必要であるが、現行技術ではこの二つの要求
を同時に満足することができない欠点があった。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を解決して、
微小なパイヤホールと部品搭載が可能なスルーホールを
具備したパターン収容能力が優れた多層プリント板の製
造方法を提供することにある。

上記の目的の本発明の多層プリント板の製造方法の特徴
とするところは、下記の工程を含んでなることにある。

すなわち、銅箔を両面に張り付けだ銅張り積層板の該銅
箔をホトエツチングし、導体パターンおよびランドを積
層板の両側に形成する工程、前記の両側に導体パターン
およびランドが形成された積層板上全面にホトポリマ層
を形成する工程、前記のホトポリマ層にホトマスクを介
して紫外線を照射する紫外線照射工程；前記の紫外線照
射を施し７たものを現像処理して、紫外線が１１α射さ
れなかった部分まだは紫外線が照射された部分を溶出さ
せ、ホトポリマ層にバイヤホール用の孔を形成し、積層
板上に形成されたランドの一部を露出さぜる現像処理工
程；前記の現像処理工程を施したもののホトポリマ層表
面およびバイヤホール用の孔にアディティブ回路形成技
術により導体パターンとパイヤホールめっきを形成し、
４層のプリント板を得る工程；前記の４層プリント板の
複数枚を位置合わせし、接着層を介して積み重ね、最上
層および最下層のそれぞれの外側に銅箔を置く工程；前
記の銅箔でサンドイッチされた複数枚の４層プリント板
と接着層を加熱圧締により一体化し多層板を得る加熱圧
締工程；前記の加熱圧締された多層板の内層にある複数
の４層プリント板上のランド部分を検出し、そのランド
の中心にスルーホール用の貫通孔を多層板上に形成する
貫通孔形成工程；および、前記の貫通孔を形成した多層
板に、サブトラクティブ回路形成技術により多層板の表
面に導体パターンを形成するとともにスルーホール用の
貫通孔にスルーホールめっきを形成する工程；とを含ん
でなることにある。

このような本発明の方法によれば、高密度化によりパタ
ーン収容能力が優れ、しかも部品搭載用のスルーホール
も具備した多層プリント板を製造できるものである。

本発明は、さらに具体例により、図面を参照して説明す
れば、次の通りである。

第１図（１）、（２）は、本発明の多層プリント板の製
造方法の工程の一具体例を示す図にして、各工程Ａ、Ｂ
、Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ１■、５図はそれぞれの工程
における形成体または工程を説明するだめの形成体の断
面説明図である。

１ず、工程Ａ図は出発制料である銅張り積層板１の断面
図である。符号２は銅箔、６は積層板を示す。積層板６
はガラス布基利−エポキ７樹脂、ガラス布暴利−ポリイ
ミド樹脂等各種基板が使用でき、厚さは多層プリント板
の最終厚さの必要性から決定される。スルーホール用貫
通孔の加工性からは薄い方が好ましい。銅箔２の厚さは
、高密度パターン形成のためには薄い程好ましいが、導
体パターンの電流容量から決定される。現在５μＩ１１
の極薄銅箔を用いた銅張り積層板１が市販されている。

工程１３図は銅箔をホトエツチングして積層板上に導体
パターン４とランド５．５′を形成した工程後のものの
断面図である。ランドにはパイヤホール用５とスルーホ
ール用５′の２種類の大きさがあり、５は５′より小さ
くすることができる。工程Ｂ図は、平面図である第２図
における線Ｘ−Ｙによる断面図である。

工程Ｃ図はホトポリマ層６を積層板２上に形成した工程
後のものの断面図である。ホトポリマ層６は液状ポリマ
を塗布することにより形成できるほか、ドライフィルム
状のポリマをホットロールラミネータでラミネートする
ことにより形成できる。２５μｍ１１以上の厚さのホト
ポリマ層が必要な場合、製造性から、ドライフィルム状
のものを用いた方が好ましい。ホトポリマ層乙の厚さは
電気的特性、高解像性の要求から決定される。ホトポリ
マは層間絶縁層として使用されろため、特に、その厚さ
は特性インピーダンス等の伝送特性に大きな影響を及ぼ
す。

工程り図はホトマスク７を介して紫外線８を照射してホ
トポリマ層６を選択的に光硬化させる工程を示すもので
ある。照射部９は光硬化し、後に述べる現像工程で溶出
することはない。これに対して、未照射部１０は現像に
より溶出する。ここではホトポリマはネガ形で説明して
いるがポジ形のものも使用できることは言うまでもない
ことである。

工程Ｅ図はトリクロルエタン等の有機溶剤を用いて現像
処理し、未照射部１０を溶出させ、パイヤホール用の孔
１１をホトポリマ層に形成し、ランド５の表面を露出さ
せたものの断面図である。

孔１１はランド５より径が小さくランド５のほぼ中央部
に形成される。

工程１２図は酸素ガスを用いたプラズマ処理により、ホ
トポリマ層・積層板の表面をエツチングした後、無電解
めっきの触媒となる活性層１２を全面に形成した工程に
よるものの断面図である。この活性層１２は、このまま
の状態で全面に無電解めっきを施して、セミアディティ
ブ用下地めっきとしても良いし、または第６図の斜視図
に示すように、光ビーム１６を走査して、導体パターン
となる部分だけに活性層１２を残し１．無電解めっきで
選択的に導体パターンを形成しても良い。光ビームでな
く、ホトマスクを介して紫外線を選択的に照射する方法
でも導体パターン部分だけに活性層１２を残すことがで
きる。活性層１２はＡｇ、Ｐｄ等の貴金属の化合物が用
いられる。例えばグルタミン酸銀塩を用いた場合、この
活性層は光照射により分解し銀の微粒子を析出するので
、第６図に示すように、光ビーム１６をパターンに応じ
て基板上走査したのち、アンモニア水溶液で未照射部の
銀塩を洗い流して、活性層（銀粒子）のパターンが得ら
れる。銀塩の状態でも活性層としての役割りを果たすこ
とは言うまでもない。活性層をパターン化したものは無
電解めっきと電気めっきを併用したセミアディティブ回
路形成技術に対し、無電解めっきだけで導体パターンが
得られるので、フルアディティブ回路形成技術と呼ばれ
ている。

工程１ゝでプラズマ処理を行う理由は基板と導体パター
ン間に密着力を付与するだめである。

工程６図はセミアディティブ法あるいはフルアデイティ
ブ法により導体パターン４、バイヤポール１４、ランド
５′を形成したものの断面図である。

このようにして４層のプリント板１５が得られる。

工程１１図は接着層１６を介して工程Ｇで得られたプリ
ント板１５．１５′を位置合わせして積み重ね、銅箔２
でサンドイッチし、加熱圧締して１体化した多層板の断
面図である。ここでは４層プリント板２枚を用いた場合
について図示しだが、必要に応じて枚数を増加できるこ
とは言うまでもないことである。接着層１６はガラス布
をエボキン樹脂、ポリイミド樹脂などの合成樹脂フェノ
に浸漬、乾燥して得られるプリプレグを使用する。プリ
プレグの樹脂は積層板６と同一のものを使用することが
好ましい。加熱圧締の条件は使用する樹脂によって異な
るが、温度１５０℃〜２００℃、圧力２０　ｋｇ　７ｃ
ｍ　、−５３ｋｇ　／　Ｃｍ　の範囲が適当に用いられ
る。熱と圧力により樹脂はフローを生じ、パターンの凹
面にも流れ込みボイドを除去して硬化する。

工程１図は工程Ｈで得られた多層板の内層にある４層プ
リント板１５．１５′のランド５′を検出し、そのラン
ド５′の中心にスルーホール用の貫通孔１７を形成した
断面図である。貫通孔１７の径はランド５′の径よりも
小さい必要がある。何故ならば、この貫通孔１７は部品
搭載だけでなく内層パターンを相互に接続するために用
いられるからである。

貫通孔１７を形成する方法には、ドリル加工、パンチプ
レス加工、さらに微小々孔加工法としてレーザ加工法が
ある。

工程１図はザブトラクチイブ回路形成技術により導体パ
ターン４を接着層１６の上に形成し、およびスルーホー
ルめっき１８を貫通孔１７に形成して得られた多層プリ
ント板１９の断面図である。

ここでは４層プリント板を２枚（１５，１５′）を用い
た場合を示したので、１０層のプリント板の断面図であ
る。内層のランド５′は、スルーポールめっき１８を通
して相互に電気的に接続されている。

以下に、本発明を実施例につき説明するが、本発明の権
利範囲はこれらの実施例により限定されるものでないこ
とは明らかである。

実施例　１ １８μｍ１１厚の銅箔を用いたｉ、Ｑｍｍ厚のガラス布
基利−ポリイミド樹脂銅張り積層板を出発月相とし、ポ
トエノチングにより７５μｍ幅の導体パターンを積層板
上に形成した。

次いで、ホトポリマとして７５μｍ】］厚の感光性ソル
ダマスク（日立化成社製：５Ｒ−１ｏｏｏＮ）をホット
ロールラミネータでラミネートし、ホトマスクを介して
紫外線を照射した。ホトマスクはホトポリマを除去した
パイヤポール部には黒丸が形成されている、いわゆるネ
ガ形のものを用いた。

光照射後トリクロルエタンで現像することにより、ホト
ポリマ層に１１００１Ｌのバイヤホール用の孔を形成し
た。

次いで、ホトポリマ層表面および孔内を酸素雰囲気（２
Ｘ　１０　　Ｔｏｒｒ　）でプラズマ処理（１００Ｗ×
５分）を行った。

次に、グルタミン酸銀塩の１０％水溶液を塗布乾燥後、
パターン部が透明なホトマスクを介して紫外線を照射し
、導体パターンとなる部分だけに無電解めっきの活性層
となる銀を析出させた。

次いで、１［１ｗｔ％アンモニア水溶液で未照射部の銀
塩を洗い流したのち、無電解銀めっき液（ジノプレー社
製：ＣＰ−７Ｂ）に浸漬し、活性層のあるパターンのと
ころだけにめっき銅を２５μｍ厚さに析出させ、導体パ
ターン（幅７５μＩｎ　）とした。

このようにして得られた４層プリント板を５枚ガイドビ
ンにより位置合わせし、１５０μｍ厚さのポリイミドプ
リプレグを介して積み重ね、銅箔でサンドイッチしへの
ち、プレス成形機で加熱圧締した。加熱圧締条件は１７
０　℃、４０ｋｇ／ｃｍ２．１時間であった。

このようにして得られた多層板にＱ、　５　ｍ＋ｎφの
スルーホール用の貫通孔を必要な部分にドリル加工で形
成し、公知技術であるザブトラクチイブ法により導体パ
ターンとスルーポールめっきを行い多層プリント板を得
た。

このようにして２２層の導体パターンとパイヤホール、
スルーポールを有する高密度な多層プリント板を得た。

実施例　２ 実施例１はフルアディティブ回路形成技術による多層プ
リント板の製造方法を示すものであったが、本実施例に
おいては、セミアディティブ回路形成技術による製造方
法を示す。

実施例１と同様の方法により、積層板上の銅箔をエツチ
ングし、導体パターンを形成したのち、感光性ソルダマ
スクをラミネートシてパイヤホール用の孔が形成された
基板を得だ。

次いで、プラズマ処理したのち、一般に行われているセ
ンシタイジング処理として、１％Ｓ　ｎ　（−１２水溶
液中に常温で６分間浸漬したのち、アクチベート処理と
して０．２％ＰｄＣｌ２水溶液中に常温で６分間浸漬し
、表面全体に活性層としてＰｄを析出させた。

次いで、前記無電解銅めっき液に浸漬して約１７１１ｎ
の下地めっき膜を全面に形成した。次いで、硫酸鋼浴で
電気めっきを行い、下地めっき膜上に２５μ＋ｎ厚の電
気めっき層を形成した。

無電解めっきと電気めっきによる銅の層をホトエツチン
グして導体パターン（１００μｍ幅）を形成した。

次いで、実施例１と同様の方法で４層プリント板を５枚
加熱圧締して多層板を得、次いで、貫通孔を形成した。

次いで、ザブトラクチイブ法によシ導体パターン、スル
ーホールめっきを行い、高密度な２２層の多層プリント
板を得た。

実施例　６ 実施例１および２で用いた感光性ソルダマスクの代りに
ホトポリマとして以下の組成の感光性樹脂組成物を用い
て２２層の多層プリント板を得だ。

フェノキシ樹脂（米国、ザイエンテイ フイノク、ポリマプロダクト、インコ ーポレンション社製：０４５Ａ）の側鎖にメタクリロイ
ル基を導入した感光性 重合体　　　　　　　　　　　　・・・　１００部増感
剤（ジメチルアミノベンゾフェノ ン）　　　　　　　　　　　・・・　　５部架橋剤（ペ
ンタエリスリトールトリア クリレート）　　　　　　　　　・・・　１０部開始剤
（ベンゾインエチルエーテル）・・・　５部上記の感光
性樹脂組成物を厚さ７５μｍ１１のドライフィルムに成
形して、ホットロールラミネータでラミネートできるよ
うにした。

実施例１と２で用いた感光性ソルダマスクは、熱衝撃試
験（−６５℃ｘ３０分→１２５℃Ｘ３０分）　１００サ
イクルで亀裂が発生することがある。

本実施例の感光性樹脂組成物は熱衝撃試験１００ザイク
ルで亀裂の発生が認められず、層間絶縁膜として絶縁性
に優れたものであった。

以上説明しだ″ように、本発明による多層プリント板の
製造方法として、銅張り積層板の銅箔をホトエツチング
して得られる両面プリント板上にホトポリマ層を設は光
加工により微小なパイヤホール用孔を形成する工程、ア
ディティブ回路形成技術で導体パターンとパイヤホール
を形成して４層プリント板を得る工程、それの複数枚を
接着層を介して積み重ね、銅箔でサンドイッチしたのち
、加熱圧締により一体化して多層板を得る工程、必要な
ところにスルーホール用の貫通孔をあける工程、サブト
ラクティブ回路形成技術により導体パターンとスルーホ
ールめっきを形成する工程、を含むようにしたものは、
高密度化によりパターン収容能力が優れ、しかも部品搭
載用のスルーホールも具備した多層プリント板を製造で
きる利点を有し、極めて効果の大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（１）、（２）は本発明の一興体例の工程を示す
図であり、１０層のプリント板の製造の各工程における
基板の断面を示したもので、第２図は第１図（１）の工
程Ｂの基板の平面図、第６図は活性層のパターンを形成
する工程の斜視図である。 １・・・銅張り積層板　　　２・・・銅箔６・・・積層
板　　　　　　４・・・導体パターン５．５・・・ラン
ド　　　　６・・・ホトポリマ層７・・・ホトマスク　
　　　８・・・紫外線９・・・ホトポリマの照射された
部分 １０・・・ホトポリマの未照射の部分 １１・・・パイヤホール用の孔 １２・活性層　　　　　　１３・・・光ビーム１４・・
・パイヤホール　　１５・・・４層プリント板１６・・
・接着層 １７・・・スルーホール用の貫通孔 １８・・・スルーホールめっき １９・・・多層プリント板 特許出願人　日本電信電話公社 代理人弁理士　中利純之助 第１　図（１） 牙１図（２）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 多層プリント板の製造において、 （イ）銅箔を両面に張り付けだ銅張り積層板の該銅箔を
   ホトエツチングし、導体パターンおよびランドを積層板
   の両側に形成する工程；（ロ）前記の両側に導体パター
   ンおよびランドが形成された積層板上全面にホトポリマ
   層を形成する工程； （ハ）前記のホトポリマ層にホトマスクを介して紫外線
   を照射する紫外線照射工程； （ニ）前記の紫外線照射工程を施したものを現像処理し
   て、紫外線が照、射されなかった部分または照射された
   部分を溶出させ、ホトポリマ層にバイヤポール用の孔を
   形成し、積層板上に形成されたランドの一部を露出させ
   る現像処理工程； （ホ）前記の現像処理工程を施したもののホトポリマ層
   表面およびパイヤホール用の孔にアディティブ回路形成
   技術によシ導体パターンとバイヤホールめっきを形成し
   、４層のプリント板を得る工程； （へ）前記の４層プリント板の複数枚を位置合わせし、
   接着層を介して積み重ね、最上層および最下層のそれぞ
   れの外側には銅箔を置く工程。 （ト）前記の銅箔でサンドイッチされた複数枚の４層プ
   リント板と接着層を加熱圧締によシ一体化し多層板を得
   る加熱圧締工程； （チ）前記の加熱圧締された多層板の内層にある複数の
   ４層プリント板上のランド部分を検出し、そのランドの
   中心にスルーホール用の貫通孔を多層板上に形成する貫
   通孔形成工程；（す）前記の貫通孔を形成した多層板に
   、サブトラクティブ回路形成技術により多層板の表面に
   導体パターンを形成するとともにスルーホール用の貫通
   孔にスルーホールめっきを形成する工程； とを含んでなることを特徴とする多層プリント板の製造
   方法。