KR100707818B1 - 프린트 배선판 및 그 제조방법 - Google Patents

프린트 배선판 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은 기판 상에 결정성, 균일 전착성이 우수한 상기 도금 층으로 이루어지는 도체 회로 및 비아 홀을 형성할 수 있고, 어닐링 처리공정을 생략해도 고밀도 배선이나 신뢰성이 높은 도체층사이 접속을 실현할 수있는 프린트 배선판의 제조방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명은 도체 배선 형성기판에 층간 수지 절연층을 형성하고, 이 층간 수지 절연층에 비아 홀 형성용의 개구를 형성하며, 또한, 이 층간 수지 절연층상에 무전해 도금층을 형성하고, 이 위에 레지스트를 배치한 후에, 전기 도금을 실시하여, 레지스트를 박리한 후에 에칭하여 무전해 도금층을 제거함으로써, 도체배선 및 비아 홀을 형성하는 프린트 배선판의 제조방법에 있어서, 상기 무전해 도금층을 음극으로 하고, 도금 피착 금속을 양극으로 하며, 상기 양극과 음극사이의 전압을 일정하게 하면서, 단속적으로 전기 도금을 행하는 것을 특징으로 하는 프린트 배선판의 제조방법이다.

Description

프린트 배선판 및 그 제조방법{Printed wiring board and its manufacturing method}
본 발명은 프린트 배선판 및 상기 프린트 배선판의 제조방법에 관한 것이다. 또, 상기 프린트 배선판의 제조에 이용할 수 있는 도금방법 및 도금액에 관한 것이다.
근래에 전자기기의 고성능화, 소형화로의 필요가 높아지고, LSI의 집적도의 진전, 부품의 소형화, 실장방식의 변화에 의해, 프린트 배선판에서도 고밀도 배선에 대한 요구가 높아지고 있고, 이것에 따라서 3층 이상의 도체층을 적층한, 말하자면 다층 배선 기판의 개발이 널리 행해지고 있다.
이와 같은, 다층 배선 기판에 대한 고밀도화의 요청으로부터, 말하자면 빌드 업 다층 배선 기판이 주목되고 있다. 이 빌드 업 다층 배선 기판은 예를 들면 일본국 특공평 4-55555호 공보에 개시되어 있는 바와 같은 방법에 의해 제조된다. 즉, 하층 도체 회로가 형성된 코어 기판 상에, 감광성 수지로 이루어지는 무전해 도금용 접착제를 도포하고, 이것을 건조한 후 노광, 현상처리함으로써, 비아 홀용 개구를 갖는 층간 수지 절연층을 형성한다. 다음에, 이 층간 수지 절연층의 표면을 산화제 등에 의한 처리로 조화(粗化)한 후, 상기 층간 수지 절연층 상에 얇게 부착한 무전해 구리 도금층을 형성하고, 이 위에 도금 레지스트를 설치한 후에, 두껍게 부착한 전기 구리 도금층을 형성하고, 다음에 도금 레지스트를 박리하고, 에칭하여 얇게 부착한 무전해 구리 도금층을 제거함으로써 비아 홀을 포함하는 도체 회로 패턴을 형성한다. 그리고, 이와 같은 공정을 다수회 반복함으로써, 다층화한 프린트 배선판이 제조되는 것이다.
이와 같은 프린트 배선판의 제조공정에 있어서, 전기 구리 도금층의 형성을 일반적인 전기 도금법인 직류전해법(DC도금법)을 이용하여 피도금면에 형성한 경우, 통상은 피도금면의 중앙부에 비해서 단 가장자리부에 전류가 집중하기 쉽고, 그 결과, 도 6에 도시하는 바와 같이, 피도금면의 중앙부측의 도금두께(t11)에 비해서 단 가장자리부측의 도금두께(t12) 쪽이 두꺼워지고, 전기 구리 도금층의 두께는 불균일하게 되는 경향이 있다.
그리고, 상기 피도금면은 실제의 제조에서는 다수개의 프린트 배선판을 일체화한 상태의 대면적(구체적으로는 255∼510㎜각의 범위의 면적의 것이 일반적이고, 최대로 1020㎜각 정도의 면적의 것도 있다)을 갖는 기판(워크 사이즈 기판)의 표면이기 때문에, 상기 경향은 특히 현저하게 된다.
프린트 배선판을 제조하는 경우에는, 상술한 바와 같이 도체 회로를 형성하는 전기 구리 도금층의 두께가 불균일하면, 도 7에 도시하는 바와 같이, 프린트 배선판의 중앙부측의 도체층간의 절연간격(t13)에 비해서 단 가장자리부측의 도체층간의 절연간격(t14) 쪽이 얇아지고, 프린트 배선판의 모든 부위에서 확실한 절연성을 얻도록 하면, 도체층간에 위치하는 절연층(1101b)의 두께를 두껍게 형성해야 하며, 이것은 고밀도 배선을 행하는 데에 바람직하지 않다고 하는 문제점이 있었다.
또, 직류 전해법에 의해서 형성한 구리 도금층은 균일한 전착성을 얻기 위한 유기계 첨가제를 더하기 때문에, 도금의 결정성이 저하해 버린다. 또한, 도금 내에 존재하는 잔류응력도 매우 크고, 도금층에 균열 등의 결함이 생기기 쉽고, 또한 신장율이 낮고, 항장력도 높아지는 경향이 있기 때문에, 프린트 배선판을 제조할 때에, 잔류응력을 저감하기 위한 어닐링 처리공정이 불가결하였다.
또, 도금층의 두께의 균일화를 도모하기 위한 수단으로서는, 전기 도금을 행하지 않고 무전해 도금만에 의해서 두껍게 부착한 구리 도금층을 형성하는 방법도 제안되어 있다. 그러나, 무전해 도금법에 의해서 형성한 두껍게 부착한 구리 도금층은 도금피막 중에 첨가제 등의 많은 불순물이 불가피적으로 혼입되어 확산성이 떨어진다. 이 때문에, 무전해 도금법에 의해서 두껍게 부착한 구리 도금층을 형성한 경우에는, 배선이나 접속의 신뢰성을 충분히 얻을 수 없고, 이것에 대해서 높은 신뢰성을 얻기 위해서는 역시 상기 어닐링 처리공정이 필요 불가결하다.
이 때문에, 이와 같은 문제를 해결해야하는 정전류 펄스 전해법에 의해서 두껍게 부착한 구리 도금층을 형성하는 방법이 제안되어 있다.
정전류 펄스 전해법은 전류를 일정하게 제어하는 방법으로, 그 대표적인 전류 파형이 구형파이다.
또한 크게 구별하면, 음극 전류의 공급(온) 및 중단(오프)을 교대로 반복함으로써 형성하는 구형파 펄스를 이용하여 전류를 제어하는 방법(PC도금법 : 도 8 참조)과, 음극 전류의 공급 및 양극 전류의 공급을 교대로 반전시켜서 반복함으로써 주기적 역전파를 이용하여 전류를 제어하는 펄스 리버스 전기 도금법(PR 도금법 : 도 9 참조)이 있고, 어느 것이나 직류 전해법에 비해서 비정상 확산층의 두께를 얇게 할 수 있기 때문에, 평활한 도금면을 얻을 수 있고, 또한 높은 펄스 전류밀도(고 과전압)로 도금할 수 있기 때문에, 핵발생이 촉진되어 결정입자가 미세화하고, 결정성이 우수한 도금층의 형성이 가능하게 된다. 또한, 이 PR 전기 도금법으로서는 예를 들면 藤波가 개시한 방법이 있다.(표면 기술, 「PR 전해법에 의한 비아 필링의 형성」, 48〔6〕(1997), p. 86-87)
그러나, 구리 도금층을 PC 도금법으로 형성한 경우에는, 구리 도금층의 두께는 직류 도금법에 비하면 균일화가 도모되지만, 목표로 하는 균일한 두께의 레벨에는 이르지 않는다(도 4 참조).
한편, 구리 도금층을 PR 도금법으로 형성한 구리 도금층은 PC 도금법으로 형성한 것에 비하면, 그 두께의 균일화가 더욱 도모되지만 목표로 하는 균일한 두께의 레벨에 도달하지 않고, 이것에 더하여 PR 도금법으로 도금을 행하는 경우에는, 고가인 전원장치를 이용하지 않으면 안 된다고 하는 문제가 있었다.
상기한 프린트 배선판의 제조공정에서 이용되는 무전해 도금으로서는 EDTA를 착화제로 한 것이 주류이고, 예를 들면 일본국 특개소 63-158156호 공보 및 일본국 특개평 2-188992호 공보(미국 특허 제 5055321호 명세서, 미국 특허 제 5519177호 명세서)의 실시예 중에 이와 같은 무전해 도금액을 사용하여 동체(銅體) 회로를 형성한 예가 기재되어 있다.
그런데, EDTA를 착화제로 한 도금액에서는 석출한 도금막에 압출응력(퍼지려고 하는 힘)이 발생하고, 도금막이 수지 절연층으로부터 박리해 버린다고 하는 문제가 발견되었다.
또한, 직경 80㎛ 이하의 미세한 비아 홀 내에는 도금이 석출하지 않는다고 하는 문제도 발견되었다.
또, 종래의 프린트 배선판의 제조공정에서는 코어 기판 상에 미세직경의 도체 회로를 형성할 수 없었다. 여기에서 프린트 배선판을 구성하는 코어 기판의 도체 회로의 형성방법에 대해서, 도 27을 참조하여 설명한다. 코어 기판으로서는 수지 기판(3330)의 양면에 구리박(3331)이 부탁된 구리부착 적층판(3330A)을 이용한다(도 27(A) 참조). 먼저, 이 코어 기판에 드릴에 의해 관통구멍(3332)을 뚫는다(도 27 (B) 참조). 그리고 도금막(3333)을 균일하게 석출시킴으로써 관통구멍(3332)에 스루 홀(3336)을 형성한다(도 27 (C) 참조). 그 후, 도금막(3333)이 형성된 구리박(3331)에 대해서 패턴 에칭을 실시함으로써, 도체 회로(3334)를 형성한다(도 27 (D) 참조). 또한, 상기 도체 회로(3134) 상에 층간 절연층(3350)을 형성한 후, 도금에 의해 도체 회로(3358)를 배치한다(도 27(E) 참조).
종래의 제조방법을 이용하여 행하는 이와 같은 공정에서는 구리박(3331)의 두께는 얇은 것이어도 18㎛이고, 이 위에 형성하는 도금막(3333)의 두께가 15㎛이기 때문에, 합해서 33㎛이 되고, 에칭을 실시하였을 때에, 도 27(D)에 도시하는 바와 같이 도체 회로(3334)의 측부에 언더 커트를 할 수 있고, 박리하기 쉽게 되기 때문에, 도체 회로를 미세하게 형성할 수 없었다.
또한, 도 27(E)에 도시하는 층간 수지 절연층(3350) 상의 도체 회로(3358)는 15㎛ 정도의 두께로 형성되어 있다. 이것에 대해서 코어 기판(3330) 상의 도체 회로(3334)는 33㎛로 형성되어 있기 때문에, 층간 수지 절연층(3350) 상의 도체 회로(3358)와 코어 기판(3330) 상의 도체 회로(3334)에서, 임피던스가 크게 다르고, 임피던스 정합을 취하는 것이 곤란하게 되어, 고주파 특성을 높일 수 없었다.
또, 상기한 프린트 배선판의 제조공정에서는 일반적인 전기 도금법인 직류 전해법(DC 도금법)을 이용하고, 피도금면에 구리도금을 형성한 경우, 비아 홀용 개구와 도체 회로를 형성한 부분에 동일 두께로 도금막이 부착해 버린다.
이 때문에, 비아 홀 부분의 층간 수지 절연층에서는 홈이 발생해 버린다. 또, 비아 홀 상에 비아 홀을 형성하는 말하자면 스택드 비아라고 불리는 구조를 형성할 수 없다고 하는 문제점이 있다.
또, 종래의 프린트 배선판은 이하의 이유에 의해, 그 사이즈나 두께가 필요 이상으로 커져 버리는 등의 문제가 있었다. 즉, 도 38(A)에 도시하는 바와 같이 IC칩(5290)을 싣기 위한 패키지 기판을 구성하는 프린트 배선판(5210)은 스루 홀(5236)을 형성한 코어 기판(5230)에 층간 수지 절연층(5250, 5350)과 도체층(5258, 5358)을 교대로 빌드 업하고, 상면에 IC칩(5290)으로의 접속용 범프(5276U)를 배치하고, 하면측에 마더 보드에 접속하기 위한 범프(5276D)를 배치함으로써 형성되어 있다. 그리고, 상하의 도체 층간의 접속은 비아 홀(5260, 5360)을 형성함으로써 행하고, 코어 기판(5230)의 IC 칩(5290)측의 비아 홀(5260)과 마더 보드측의 비아 홀(5360)은 스루 홀(5236)을 통해서 접속이 취해지고 있다. 즉, 상기 프린트 배선판(5210)의 코어 기판(5230)의 표면측, 즉 도 38(A)의 B-B 횡단면을 도시하는 도 38(B)와 같이 스루 홀(5236)의 랜드(5236a)에 상층으로의 비아 홀 접속용의 내층 패드(5236b)를 부가하고, 상기 내층 패드(5236b)에 비아 홀(5260)을 접속시키고 있었다.
그러나, 도 38(B)에 도시하는 종래 기술의 랜드 형상에서는 내층 패드(5236b) 서로의 절연을 유지하기 위해 스루 홀의 간격이 커지고, 이것이 코어 기판으로의 스루 홀의 형성 수를 제한하고 있었다.
한편, 패키지 기판에서는 안쪽측의 범프의 수보다도 표면의 범프가 많이 형성되어 있다. 이것은 표면의 다수의 범프로부터의 배선이 통합되면서 안쪽측의 범프로 접속되기 때문이다. 예를 들면, 신호선과 비교하여 저저항인 것이 요구되는 전원선은 표면의 범프(IC칩측)에서 20개이었지만, 안쪽면(마더 보드측)에서는 일체로 통합된다.
여기에서, 코어 기판의 표면측에 형성되는 빌드 업 배선층과, 안쪽측에 형성되는 빌드 업 배선층으로 동일 페이스로 배선을 통합할 수 있지만, 상층의 빌드 업 배선층과 하층의 빌드 업 배선층의 층수를 같게, 즉 층수를 최소로 하는 것이 더욱 바람직하다. 그러나, 상술한 바와 같이 다층 코어 기판에 형성할 수 있는 스루 홀의 수는 제한된다. 이 때문에, 종래 기술의 패키지 기판에서는 표면측의 빌드 업 배선층에 어느 정도 배선을 통합한 후, 다층 코어 기판의 스루 홀을 통해서 안쪽측의 빌드 업 배선층으로 접속하고 있었다. 즉, 안쪽측의 빌드 업 배선층에서는 배선의 밀도가 저하하고 있기 때문에, 본래적으로 표면측의 빌드 업 배선층과 동일한 것 만큼의 층수를 필요로 하지 않는다. 그러나, 표리의 빌드 업 배선층의 층수를 다르게 하면, 비대칭성에서 휨이 발생하기 때문에, 표리의 층수를 동일하게 하고 있었다. 즉, 다층 코어 기판에 형성되는 스루 홀의 수가 제한되기 때문에, 표면측의 빌드 업 배선층의 층수를 증가시키지 않으면 안되고, 또한 상기 층수가 증가한 표면측과 같은 층수로 안쪽측의 빌드 업 배선층을 형성하지 않으면 안되었다.
이와 같이, 종래 기술의 다층 빌드 업 배선판(패키지 기판)에서는, 빌드 업층의 층수를 증가시키고 있기 때문에, 상하층의 접속의 신뢰성이 저하하는 동시에, 패키지 기판의 비용이 상승하고, 또 패키지 기판의 사이즈, 두께나 중량이 필요 이상으로 커져 버린다고 하는 문제가 있었다.
또, 빌드 업 다층 배선층이 코어 기판의 측면에 설치되어 있는 경우에도, 빌드 업층이 형성되어 있는 면의 안쪽면 배선 설계의 자유도를 확보할 필요가 있었다.
또한, 스루 홀(5236)과 비아 홀(5260)의 접속을 상술한 바와 같이 내층 패드(5236b)를 통해서 접속하기 때문에, 상기 프린트 배선판 내의 배선길이가 길어지고, 신호의 전달속도가 늦어져서, IC칩의 고속화의 요구에 응하는 것이 곤란하였다.
본 발명은, 상기한 것을 감안하여 이루어진 것으로, 정전압 펄스 도금법에 의해서 설비 비용을 낮게 억제하고, 피도금면에 결정성 및 균일 전착성이 우수한 전기도금막을 설치하는 전기 도금 방법 등을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또, 본 발명은 도금 응력을 저감함으로써 도금막과 내층의 박리를 방지할 수 있고, 미세한 비아 홀로도 도금막을 형성하는 것이 가능한 무전해 도금액 및 상기 도금액을 사용한 무전해 도금 방법 등을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또, 본 발명은 고주파 특성이 우수한 다층 프린트 배선판의 제조방법 등을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또, 본 발명은 고가인 장치를 사용하지 않고, 비아 홀의 전기 도금에 의한 충전 형성과, 도체 회로의 형성을 동시에 달성할 수 있는 다층 프린트 배선판의 제조방법 등을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또, 본 발명은 빌드 업층의 층수를 줄일 수 있는 다층 프린트 배선판 및 내부의 배선길이를 단축할 수 있는 다층 프린트 배선판 등을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또, 본 발명은 내부의 배선길이를 단축할 수 있는 다층 빌드 업 배선판 등을 제공하는 것을 목적으로 한다.
제 1군의 본 발명의 제1 발명은 도전성을 갖는 피도금면에 대해서 전기 도금을 실시할 때에, 상기 피도금면을 음극으로 하고, 도금 피착 금속을 양극으로 하고, 상기 양극과 음극 사이의 전압을 일정하게 하면서, 단속적으로 전기 도금을 행하는 것을 특징으로 하는 전기 도금 방법이다.
제 1군의 본 발명의 제 2의 발명은, 기판 상에 도체 회로를 갖는 회로판을 전기 도금에 의해 제조할 때에, 도전성을 갖는 도체 회로 형성면을 음극으로 하고, 도금 피착 금속을 양극으로 하고, 상기 양극과 음극 사이의 전압을 일정하게 하면서 단속적으로 전기 도금을 행하는 것을 특징으로 하는 회로판의 제조방법이다.
제 1군의 본 발명의 제 3 발명은, 기판 상에 형성된 도전층에 레지스트를 배치한 후, 전기 도금을 실시하고, 레지스트를 박리한 후에 에칭하여 상기 도전층을 제거함으로써 도체 배선을 형성하는 프린트 배선판의 제조방법에 있어서,
상기 도전층을 음극으로 하고, 도금 피착 금속을 양극으로 하고, 상기 양극과 음극 사이의 전압을 일정하게 하면서, 단속적으로 전기 도금을 행하는 것을 특징으로 하는 프린트 배선판의 제조방법이다.
제 1군의 본 발명의 제 4 발명은, 도체 배선 형성 기판에 층간 수지 절연층을 설치하고, 이 층간 수지 절연층에 비아 홀 형성용 개구를 형성하고, 또한 이 층간 수지 절연층 상에 무전해 도금층을 형성하고, 이 위에 레지스트를 배치한 후에 전기 도금을 실시하고, 레지스트를 박리한 후에 에칭하여 무전해 도금층을 제거함으로써, 도체 배선 및 비아 홀을 형성하는 프린트 배선판의 제조방법에 있어서,
상기 무전해 도금층을 음극으로 하고, 도금 피착 금속을 양극으로 하고, 상기 양극과 음극 사이의 전압을 일정하게 하면서, 단속적으로 전기 도금을 행하는 것을 특징으로 하는 프린트 배선판의 제조방법이다.
제 1군의 본 발명의 제 5 발명은, 기판 상에 구리피막으로 이루어지는 회로를 갖는 회로판에 있어서, 상기 구리피막의 특성은, (a) 그 결정성이 구리의 (331)면의 X선 회절에 의한 반값폭이 0.3deg. 미만이고, (b) 상기 기판 표면 전체에 걸쳐서 측정한 상기 구리피막(전기 도금층)의 두께의 편차((최대 두께-최소 두께)/두께의 평균)가 0.4 이하인 것을 특징으로 하는 회로판이다.
제 1군의 본 발명의 제 6의 발명은, 기판 상에 구리피막으로 이루어지는 배 선을 갖는 프린트 배선판에 있어서, 상기 구리피막의 특성은, (a) 그 결정성이 구리의 (331)면의 X선 회절에 의한 반값폭이 0.3deg. 미만이고, (b) 상기 기판 표면 전체에 걸쳐서 측정한 상기 도금층의 도금 두께의 편차((최대 두께-최소 두께)/두께의 평균)가 0.4 이하인 것을 특징으로 하는 프린트 배선판이다.
제 1군의 본 발명의 제 7의 발명은, 도체 배선 형성 기판에 층간 수지 절연층이 형성되고, 또한 이 층간 수지 절연층 상에 구리피막으로 이루어지는 도체 배선이 설치되고, 이 층간 수지 절연층에 설치한 비아 홀에 의해 상기 도체 배선끼리가 접속된 프린트 배선판에 있어서,
상기 구리피막의 특성은, (a) 그 결정성이 구리의 (331)면의 X선 회절에 의한 반값폭이 0.3deg. 미만이고, (b) 상기 기판 표면 전체에 걸쳐서 측정한 상기 구리피막(전기 도금층)의 두께의 편차((최대 두께-최소 두께)/두께의 평균)가 0.4 이하인 것을 특징으로 하는 프린트 배선판이다.
또한, 펄스 전기 도금법에 의해서 도체를 형성하기 위한 종래 기술로서는 예를 들면 상술한 바와 같은 PR 전해법이 있지만, 이 종래 기술은 전류를 일정하게 제어하는 도금법이고, 전압을 제어하는 방법인 정전압 펄스 도금법에 의해서 전기 도금을 행하는 것은 아니다.
제 2군의 본 발명의 제 1의 발명은, 0.025∼0.25mol/1의 알칼리성 화합물, 0.03∼0.15mol/1의 환원제, 0.02∼0.06mol/1의 구리 이온, 및 0.05∼0.30mol/1의 타르타르산 또는 그 염을 포함하는 수용액으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무전해 도금액이다.
제 2군의 본 발명의 제2 발명은, 알칼리성 화합물, 환원제, 구리 이온, 타르타르산 또는 그 염, 및 니켈 이온, 코발트 이온 및 철 이온으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 금속 이온을 포함하는 수용액으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무전해 도금액이다.
제 2군의 본 발명의 제 3의 발명은, 기판을 상기 제1 또는 제2 발명의 무전해 도금액에 침지하고, 석출 속도를 1∼2㎛/시간으로 설정하여 무전해 구리도금을 행하는 것을 특징으로 하는 무전해 도금 방법이다.
제 2군의 본 발명의 제 4의 발명은, 수지 절연 기판을 상기 제1 또는 제2 발명의 무전해 도금액에 침지하고, 석출속도를 1∼2㎛/시간으로 설정하여 부전해 구리도금을 행하고, 도체 회로를 형성하는 것을 특징으로 하는 프린트 배선판의 제조방법이다.
제 2군의 본 발명의 제 5의 발명은, 조화면(粗化面)이 형성된 수지 절연 기판 상에 적어도 무전해 도금막으로 이루어지는 도체 회로가 형성된 프린트 배선판에 있어서, 상기 무전해 도금막은 0∼+10㎏/㎟의 응력을 갖는 것을 특징으로 하는 프린트 배선판이다.
제 2군의 본 발명의 제 6의 발명은, 조화면이 형성된 수지 절연 기판 상에 적어도 무전해 도금막으로 이루어지는 도체 회로가 형성된 프린트 배선판에 있어서, 상기 무전해 도금막은 조화면에 추종하여 형성되어 이루어지는 동시에, 조화면의 볼록부에서는 조화면의 오목부에 비해서 무전해 도금막의 두께가 상대적으로 두껍게 되어 있는 것을 특징으로 하는 프린트 배선판이다.
제 2군의 본 발명의 제 7의 발명은, 하층 도체 회로가 형성된 기판 상에 층간 수지 절연층을 통해서 상층 도체 회로가 형성되고, 상기 하층 도체 회로와 상층 도체 회로가 비아 홀을 통해서 접속된 프린트 배선판에 있어서,
상기 상층 도체 회로는 적어도 무전해 도금막으로 이루어지고, 상기 층간 수지 절연층에는 조화면이 형성되고, 상기 무전해 도금막은 조화면에 추종하여 형성되어 이루어지는 동시에, 비아 홀 저부에도 상기 층간 수지 절연층 상에 형성된 무전해 도금막의 50∼100%의 두께의 무전해 도금막이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 프린트 배선판이다.
제 2군의 본 발명의 제 8의 발명은, 수지 절연 기판 상에 적어도 무전해 도금막으로 이루어지는 도체 회로가 형성된 프린트 배선판에 있어서,
상기 무전해 도금막은 니켈, 철 및 코발트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속 및 구리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프린트 배선판이다.
제 3군의 본 발명의 제1 발명은, 이하의 (1)∼(5)의 공정을 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판의 제조방법이다.
(1) 구리부착 적층판의 구리박을 에칭에 의해 얇게 하는 공정,
(2) 상기 구리부착 적층판에 관통구멍을 뚫는 공정,
(3) 상기 구리부착 적층판에 도금막을 형성함으로써, 상기 관통구멍 내에 스루 홀을 형성하는 공정,
(4) 상기 구리부착 적층판 표면의 구리박 및 도금막을 패턴 에칭하여 도체 회로를 형성하는 공정,
(5) 상기 도체 회로 상면에 층간 수지 절연층과 도체층을 교대로 적층하는 공정.
제 3군의 본 발명의 제2 발명은, 이하의 (1)∼(7)의 공정을 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판의 제조방법이다.
(1) 구리부착 적층판의 구리박을 에칭에 의해 얇게 하는 공정,
(2) 상기 구리부착 적층판에 관통구멍을 뚫는 공정,
(3) 상기 구리부착 적층판에 도체막을 형성하는 공정,
(4) 도체 회로 및 스루 홀 비형성부에 레지스트를 형성하는 공정,
(5) 상기 레지스트 비형성부에 도금막을 형성하여 도체 회로 및 스루 홀을 형성하는 공정,
(6) 상기 레지스트를 박리하는 동시에, 레지스트 아래의 도체막 및 구리박을 에칭에 의해 제거하는 공정,
(7) 상기 도체 회로 상면에 층간 수지 절연층과 도체층을 교대로 적층하는 공정.
제 3군의 본 발명의 제 3의 발명은, 층간 수지 절연층과 도체층이 교대로 적층되고, 각 도체층 사이가 비아 홀로 접속된 빌드 업 배선층이 코어 기판의 도체 회로 상에 형성되어 이루어지는 다층 프린트 배선판에 있어서, 상기 코어 기판 상의 도체 회로의 두께를 상기 층간 수지 절연층 상의 도체층의 두께보다도 10㎛을 넘게 두껍지 않은 것을 기술적 특징으로 하는 다층 프린트 배선판이다.
제 3군의 본 발명의 제 4의 발명은, 구리부착 적층판의 구리박을 에칭에 의해 얇게 한 후, 그 구리부착 적층판의 구리박을 패턴 에칭하여 도체 회로를 형성하고, 다음에 상기 도체 회로 상면에 층간 수지 절연층과 도체층을 교대로 적층하는 다층 프린트 배선판의 제조방법에 있어서, 상기 코어 기판 상의 도체 회로의 두께를 상기 층간 수지 절연층 상의 두께보다도 10㎛를 넘지 않는 범위로 조정하는 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판의 제조방법이다.
제 4군의 본 발명은, 하층 도체 회로 형성 기판 상에 층간 절연층을 형성하고, 이 층간 절연층에 개구를 설치하고, 상기 층간 절연층의 표면 및 상기 개구의 내벽을 도전화한 후, 이 개구를 전기 도금으로 충전하여 비아 홀을 형성하는 동시에, 상층 도체 회로를 형성하는 다층 프린트 배선판의 제조방법에 있어서, 상기 전기 도금은 도금액으로서 티오요소류, 시안화물 및 폴리 알킬렌 옥사이드로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 첨가제 0.1∼1.5mmol/1과 금속 이온을 함유하는 수용액을 사용하여 행하는 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판의 제조방법이다.
제 5군의 본 발명의 제 1의 발명은, 층간 수지 절연층과 도체층이 교대로 적층되고, 각 도체층 사이가 비아 홀로 접속된 빌드 업 배선층이 코어 기판의 양면에 형성되어 이루어지는 다층 프린트 배선판에 있어서, 상기 코어 기판에 형성된 스루 홀의 관통구멍을 막도록 비아 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판이다.
또, 제 5군의 본 발명의 제 2의 발명은, 이하의 (1)∼(4)의 공정을 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판의 제조방법이다.
(1) 코어 기판에 레이저에 의해 직경 200㎛ 이하의 관통구멍을 뚫는 공정,
(2) 상기 관통구멍 내에 도금을 실시하여 스루 홀을 형성하는 공정,
(3) 코어 기판에 상기 스루 홀로의 개구를 설치한 층간 수지 절연층을 형성하는 공정,
(4) 상기 층간 수지 절연층의 개구에 도금을 행함으로써, 스루 홀의 관통구멍을 막도록 비아 홀을 형성하는 공정.
제 6군의 본 발명의 제 1의 발명은, 층간 수지 절연층과 도체층이 교대로 적층되고, 각 도체층 사이가 비아 홀로 접속된 빌드 업 배선층이 코어 기판의 양면에 형성되어 이루어지는 다층 프린트 배선판에 있어서, 상기 코어 기판에 형성된 스루 홀의 바로 위에 하층의 비아 홀이 배치되고, 그 하층 비아 홀의 바로 위에 상층 비아 홀이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판이다.
제 6군의 본 발명의 제 2의 발명은, 층간 수지 절연층과 도체층이 교대로 적층되고, 각 도체층 사이가 비아 홀로 접속된 빌드 업 배선층이 코어 기판의 양면에 형성되어 이루어지는 다층 프린트 배선판에 있어서, 상기 코어 기판에 형성된 스루 홀에는 충전제가 충전되는 동시에 상기 충전제의 스루 홀로부터의 노출면을 덮는 도체층이 형성되어 이루어지고, 그 도체층에는 하층의 비아 홀이 배치되며, 그 하층의 비아 홀의 바로 위에 상층의 비아 홀이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판이다.
제 6군의 본 발명의 제 3의 발명은, 층간 수지 절연층과 도체층이 교대로 적층되고, 각 도체층 사이가 비아 홀로 접속된 빌드 업 배선층이 코어 기판의 양면에 형성되어 이루어지는 다층 프린트 배선판에 있어서, 상기 코어 기판에 형성된 스루 홀의 관통구멍을 막도록 하층 비아 홀이 배치되고, 그 하층 비아 홀의 바로 위에 상층 비아 홀이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판이다.
도 1의 (a)∼(g)는 제 1군의 본 발명의 프리트 배선판의 제조방법을 구성하는 공정 중, 도체 회로를 형성하는 공정을 설명하기 위한 도면, 도 2의 (a)∼(e)는 제 1군의 본 발명의 프린트 배선판의 제조방법을 구성하는 공정 중, 프린트 배선판을 제조하는 공정을 설명하기 위한 도면, 도 3의 (a)∼(b)는 정전압 펄스 도금법에서의 전류 및 전압의 파형의 일례를 도시한 도면, 도 4는 직류 도금법, PC 도금법, PR 도금법 및 정전압 펄스 도금법의 4종류의 전기 도금법으로 전기 구리 도금층을 형성하였을 때의 균일 전착성을 평가한 결과를 도시하는 도면, 도 5는 정전압 펄스 도금법에 의해 형성한 전기 구리 도금층에 대해서, X선 회절 패턴을 측정한 결과를 도시하는 도면, 도 6은 종래의 직류 전해법에 의해서 절연 기판 상에 전기 구리 도금층을 형성한 경우를 설명하기 위한 개략도, 도 7은 도 6의 방법에 의해 제조한 프린트 배선판을 적층하였을 때의 문제점을 설명하기 위한 개략도, 도 8의 (a)∼(b)는 PC 도금법에서의 전류 및 전압의 파형의 일례를 도시한 도면, 도 9의 (a)∼(b)는 PR 도금법에서의 전류 및 전압의 파형의 일례를 도시한 도면, 도 10의 (a)∼(d)는 CMOS IC의 제조공정을 도시하는 도면, 도 11의 (a)∼(d)는 제 2군의 본 발명의 프린트 배선판의 제조공정의 일부를 도시하는 단면도, 도 12의 (a)∼(d)는 제 2군의 본 발명의 프린트 배선판의 제조공정의 일부를 도시하는 단면도, 도 13의 (a)∼(d)는 제 2군의 본 발명의 프린트 배선판의 제조공정의 일부를 도시하는 단면도, 도 14의 (a)∼(c)는 제 2군의 본 발명의 프린트 배선판의 제조공정의 일부를 도시하는 단면도, 도 15의 (a)∼(c)는 제 2군의 본 발명의 프린트 배선판의 제조공정의 일부를 도시하는 단면도, 도 16은 제 2군의 본 발명의 방법에 의해 형성한 무전해 도금막의 두께를 모식적으로 나타내는 부분 확대 단면도, 도 17의 (A)∼(E)는 제 3군의 본 발명의 다층 프린트 배선판의 제조공정의 일부를 도시하는 단면도, 도 18의 (F)∼(I)는 제 3군의 본 발명의 다층 프린트 배선판의 제조공정의 일부를 나타내는 단면도, 도 19의 (J)∼(M)은 제 3군의 본 발명의 다층 프린트 배선판의 제조공정의 일부를 나타내는 단면도, 도 20의 (N)∼(P)는 제 3군의 본 발명의 다층 프린트 배선판의 제조공정의 일부를 도시하는 단면도, 도 21의 (Q)∼(S)는 제 3군의 본 발명의 다층 프린트 배선판의 제조공정의 일부를 도시하는 단면도, 도 22의 (T)∼(U)는 제 3군의 본 발명의 다층 프린트 배선판의 제조공정의 일부를 도시하는 단면도, 도 23은 본 발명의 다층 프린트 배선판을 도시하는 단면도, 도 24의 (A)∼(F)는 제 3군의 본 발명의 다층 프린트 배선판의 제조공정의 일부를 도시하는 단면도, 도 25의 (A)∼(E)는 제 3군의 본 발명의 다층 프린트 배선판의 제조공정의 일부를 도시하는 단면도, 도 26의 (A)∼(E)는 제 3군의 본 발명의 다층 프린트 배선판의 제조공정의 일부를 도시하는 단면도, 도 27의 (A)∼(E)는 종래의 다층 프린트 배선판의 제조공정의 일부를 도시하는 단면도, 도 28의 (a)∼(d)는 제 4군의 본 발명의 다층 프린트 배선판의 제조공정의 일부를 도시하는 단면도, 도 29의 (a)∼(d)는 제 4군의 본 발명의 다층 프린트 배선판의 제조공정의 일부를 도시하는 단면도, 도 30의 (a)∼(d)는 제 4군의 본 발명의 다층 프린트 배선판의 제조공정의 일부를 도시하는 단면도, 도 31의 (a)∼(c)는 제 4군의 본 발명의 다층 프린트 배선판의 제조공정의 일부를 도시하는 단면도, 도 32의 (A)∼(E)는 제 5군의 본 발명의 다층 프린트 배선판의 제조공정의 일부를 도시하는 단면도, 도 33의 (F)∼(I)는 제 5군의 본 발명의 다층 프린트 배선판의 제조공정의 일부를 도시하는 단면도, 도 34의 (J)∼(M)은 제 5군의 본 발명의 다층 프린트 배선판의 제조공정의 일부를 도시하는 단면도, 도 35의 (N)∼(Q)는 제 5군의 본 발명의 다층 프린트 배선판의 제조공정의 일부를 도시하는 단면도, 도 36의 (R)은 제 5군의 본 발명의 다층 프린트 배선판을 도시하는 단면도이고, 도 36의 (S)는 도 36의 (R)의 S-S선 단면도, 도 37은 제 5군의 본 발명의 다층 프린트 배선판을 도시하는 단면도, 도 38의 (A)는 종래의 다층 프린트 배선판을 도시하는 단면도이고, 도 38의 (B)는 도 38의 (A)의 B-B선 단면도, 도 39의 (A)∼(E)는 제 6군의 본 발명의 다층 프린트 배선판의 제조공정의 일부를 도시하는 단면도, 도 40의 (F)∼(J)는 제 6군의 본 발명의 다층 프린트 배선판의 제조공정의 일부를 도시하는 단면도, 도 41의 (K)∼(O)는 제 6군의 본 발명의 다층 프린트 배선판의 제조공정의 일부를 도시하는 단면도, 도 42의 (P)∼(T)는 제 6군의 본 발명의 다층 프린트 배선판의 제조공정의 일부를 도시하는 단면도, 도 43의 (U)∼(X)는 제 6군의 본 발명의 다층 프린트 배선판의 제조공정의 일부를 도시하는 단면도, 도 44는 제 6군의 본 발명의 다층 프린트 배선판의 단면도, 도 45는 제 6군의 본 발명의 다층 프린트 배선판의 단면도, 도 46은 제 6군의 본 발명의 다층 프린트 배선판의 단면도, 도 47(A)는 제 6군의 본 발명의 다층 프린트 배선판의 구조를 설명하는 설명도이고, 도 47(B)도 제 6군의 본 발명의 다층 프린트 배선판의 구조를 설명하는 설명도이며, 도 48(B)는 제 6군의 본 발명의 다층 프린트 배선판의 구조의 일례를 설명하는 설명도, 도 49는 제 6군의 본 발명의 다층 프린트 배선판의 단면도, 도 50은 제 6군의 본 발명의 다층 프린트 배선판의 단면도이다.
이하, 본 발명에 대해서 상술한다. 또한, 특별한 이유가 없는 한, 본 명세서에 있어서, 구리박, 도체층, 도체 회로의 두께는 평균 두께이고, 단면의 광학 현미경 사진, 전자 현미경 사진으로부터 두께를 측정한다.
제 1군의 본 발명의 제 1의 발명은, 도전성을 갖는 피도금면에 대해서 전기 도금을 실시할 때에, 상기 피도금면을 음극으로 하고, 도금 피착 금속을 양극으로 하고, 상기 양극과 음극 사이의 전압을 일정하게 하면서, 단속적으로 전기 도금을 행하는 것을 특징으로 하는 전기 도금 방법이다.
상기 전기 도금 방법에 있어서, 단속적인 전기 도금은 음극 및 양극 사이의 전압의 인가 및 중단을 교대로 반복하여 행하는 것으로, 인가시간/중단시간이 0.01∼100이고, 인가시간이 10초 이하 또한 중단시간이 1×10-2초 이상인 것이 바람직하다.
제 1군의 본 발명의 제 2의 발명은, 기판 상에 도체 회로를 갖는 회로판을 전기 도금에 의해 제조할 때에, 도전성을 갖는 도체 회로 형성면을 음극으로 하고, 도금 피착 금속을 양극으로 하고, 상기 양극과 음극 사이의 전압을 일정하게 하면서, 단속적으로 전기 도금을 행하는 것을 특징으로 하는 회로판의 제조방법이다.
상기 회로판의 제조방법에 있어서, 단속적인 전기 도금은 음극 및 양극 사이의 전압의 인가 및 중단을 교대로 반복하여 행하는 것으로, 인가시간/중단시간이 0.01∼100이고, 인가시간이 10초 이하 또한 중단시간이 1×10-2초 이상인 것이 바람직하다.
또한 상기 회로에는 패턴형상의 도체 배선 외에 전극이나 실장 패드 등도 포함한다.
제 1군의 본 발명의 제 3의 발명은, 기판 상에 형성된 도전층에 레지스트를 배치한 후, 전기 도금을 실시하고, 레지스트를 박리한 후에 에칭하여 상기 도전층을 제거함으로써, 도체 배선을 형성하는 프린트 배선판의 제조방법에 있어서,
상기 도전층을 음극으로 하고, 도금 피착 금속을 양극으로 하고, 상기 양극과 음극 사이의 전압을 일정하게 하면서, 단속적으로 전기 도금을 행하는 것을 특징으로 하는 프린트 배선판의 제조방법이다.
제 1군의 본 발명의 제 4의 발명은, 도체 배선 형성 기판에 층간 수지 절연층을 설치하고, 이 층간 수지 절연층에 비아 홀 형성용의 개구를 형성하고, 또한 이 층간 수지 절연층 상에 무전해 도금층을 형성하고, 이 위에 레지스트를 배치한 후에, 전기 도금을 실시하고, 레지스트를 박리한 후에 에칭하여 무전해 도금층을 제거함으로써 도체 배선 및 비아 홀을 형성하는 프린트 배선판의 제조방법에 있어 서,
상기 무전해 도금층을 음극으로 하고, 도금 피착 금속을 양극으로 하고, 상기 양극과 음극 사이의 전압을 일정하게 하면서, 단속적으로 전기 도금을 행하는 것을 특징으로 하는 프린트 배선판의 제조방법이다.
상기 프린트 배선판의 제조방법에서는 층간 수지 절연층의 표면에 금속층이 형성되어 있어도 좋다.
상기 제 3 및 제 4 발명에서의 단속적인 전기 도금은 음극 및 양극 사이의 전압의 인가 및 중단을 교대로 반복하여 행하는 것으로, 인가시간/중단시간이 0.01∼100이고, 인가시간이 10초 이하 또한 중단시간이 1×10-2초 이상인 것이 바람직하다.
제 1군의 본 발명의 제 5의 발명은, 기판 상에 구리피막으로 이루어지는 회로를 갖는 회로판에 있어서, 상기 구리피막의 특성은 (a) 그 결정성이 구리의 (331)면의 X선 회절에 의한 반값폭이 0.3deg. 미만이고, (b) 상기 기판 표면 전체에 걸쳐서 측정한 상기 구리피막(전기 도금층)의 두께의 편차((최대 두께-최소 두께)/두께의 평균)가 0.4 이하인 것을 특징으로 하는 회로판이다.
상기 회로판에 있어서, 상기 구리피막의 특성은 신장율이 7% 이상인 것이 바람직하다.
제 1군의 본 발명의 제 6의 발명은, 기판 상에 구리피막으로 이루어지는 배선을 갖는 프린트 배선판에 있어서, 상기 구리피막의 특성은 (a) 그 결정성이 구리 의 (331)면의 X선 회절에 의한 반값폭이 0.3deg. 미만이고, (b) 상기 기판 표면 전체에 걸쳐서 측정한 상기 도금층의 도금 두께의 편차((최대 두께-최소 두께)/두께의 평균)가 0.4 이하인 것을 특징으로 하는 프린트 배선판이다.
제 1군의 본 발명의 제 7의 발명은, 도체 배선 형성 기판에 층간 수지 절연층이 형성되고, 또한 이 층간 수지 절연층 상에 구리피막으로 이루어지는 도체 배선이 설치되며, 이 층간 수지 절연층에 설치한 비아 홀에 의해, 상기 도체 배선끼리가 접속된 프린트 배선판에 있어서,
상기 구리피막의 특성은, (a) 그 결정성이 구리의 (331)면의 X선 회절에 의한 반값폭이 0.3deg. 미만이고, (b) 상기 기판 표면 전체에 걸쳐서 측정한 상기 구리피막(전기 도금층)의 두께의 편차((최대 두께-최소 두께)/두께의 평균)가 0.4 이하인 것을 특징으로 하는 프린트 배선판이다.
상기 제 6 및 제 7의 발명에서의 구리피막의 특성은 신장율이 7% 이상인 것이 바람직하다.
제 1군의 본 발명은, 반도체 장치나 프린트 배선판의 도체 배선 등을 형성하기 위한 방법으로, 피도금면을 음극, 도금 피착 금속을 양극으로 하고, 양극과 음극 사이의 전압을 일정하게 하고, 도금 금속 이온이 존재하는 도금액 중에서 단속적인 전기 도금을 행하는 전기 도금 방법이다.
이와 같은 단속적인 전기 도금에 의해, 도금 두께가 균일하게 된다. 이 이유는 도금 부착량이 많아지는 경향이 있는 피도금면의 단 가장자리부나 비아 홀 구멍 주위의 부분에서는 도금막이 양극측에 순간적으로 흐르는 스파이크 전류에 의해서 우선적으로 용해하는 한편, 도금 부착량이 적어지는 경향이 있는 피도금면의 중앙부나 비아 홀 구멍 내부의 부분에는 음극측에 순간적으로 흐르는 스파이크 전류에 의해서 다른 부분과 동일하게 도금이 석출되는 결과로 하여, 우수한 균일 전착성을 얻을 수 있다고 생각된다.
또, 단속적인 전기 도금에 의해, 도금막의 결정성이 높아진다. 이 이유는 전압 인가의 중단에 의해, 피도금면의 계면 근방의 금속 이온이 확산하여 그 농도가 항상 일정하게 되고, 석출한 도금막의 결정 격자에 결함이 생기지 않기 때문에 결정성이 높아지는 것이라고 추정된다.
제 1군의 본 발명의 정전압 펄스 도금법에서는 도금막의 두께를 일정하게 할 수 있기 때문에, 반도체 소자, 프린트 배선판 등의 회로판의 도체 배선의 두께를 일정하게 하는 것이 가능하다. 이 때문에, 임피던스를 정합하기 쉽고, 또 층간 수지 절연층의 막두께를 균일하게 할 수 있기 때문에, 층간 절연성이 우수하다. 또한, 결정성이 우수하고, 신장율도 높기 때문에 도금 잔류 응력이 낮아지고, 미세 패턴으로도 벗겨지기 어렵게 된다. 이 때문에 배선의 접속 신뢰성이 우수하다.
상기 단속적인 전기 도금은 음극 및 양극 사이에 전압의 인가 및 중단을 교대로 반복하여 행하는 것으로, 인가시간/중단시간이 0.01∼100이고, 인가시간이 10초 이하 또한 중단시간이 1×10-12초 이상인 것이 바람직하다. 인가시간이 10초를 넘으면, 통상의 직류 전기 도금과 동일하게, 막두께가 불균일하게 되고, 또 중단시간이 1×10-12초 미만에서는 금속 이온의 확산이 불충분하여, 결정성이 저하해 버리기 때문이다. 인가시간/중단시간은 0.1∼1.0이 가장 적합하다.
상기 전기 도금으로서는 구리도금, 니켈도금, 코발트도금, 주석도금, 금도금이 바람직하다.
구리도금액으로서는 황산과 황산구리의 수용액을 사용하는 것이 바람직하다. 또, 니켈도금액으로서는 황산니켈, 염화니켈, 붕산의 수용액을 사용할 수 있다. 또한 코발트도금으로서는 염화 코발트, 염기성 탄산 코발트 아인산의 수용액을 사용할 수 있다. 주석도금액으로서는 염화주석의 수용액을 사용할 수 있다. 또, 금도금으로서는 염화 금, 시안화 금 칼륨으로 이루어지는 수용액을 사용할 수 있다.
전기 도금액에는 광택제 등의 첨가제를 부가할 필요가 없기 때문에, 도금 피막의 결정성이 우수하다.
양극인 도금 피착 금속으로서는 볼형상, 기둥형상의 것 등을 사용할 수 있다.
제 1군의 본 발명의 회로판의 제조방법에 대해서 설명한다.
회로판의 기판으로서는 금속, 반도체, 수지, 세라믹 기판 등을 사용할 수 있다.
먼저, 이 기판의 표면을 전기 도금할 수 있도록 도전화한다. 수지 기판이나 세라믹 기판의 경우의 도전화의 방법으로서는 무전해 도금막이나 스퍼터링에 의해 금속막을 설치한다. 또는 수지 중에 금속 콜로이드나 금속가루를 혼입시켜 두는 방법이어도 좋다.
이와 같이 표면을 도전화한 기판에 필요에 따라서 레지스트를 설치한다. 레 지스트로부터 노출된 도전화면에 도금을 피착한다.
이 기판을 전기 도금액 중에 침지하고, 기판을 음극, 도금 피착 금속을 양극으로 하고, 단속적으로 전기 도금하는 것이다.
제 1군의 본 발명에 있어서, 회로판을 특히 프린트 배선판으로 한 경우의 제조방법에 대해서 설명한다.
기판으로서는 수지 또는 세라믹 기판 등의 절연 기판을 사용할 수 있다.
상기 수지 기판으로서는 섬유질 기판에 열경화성 수지, 열가소성 수지, 열경화성 수지 및 열가소성 수지의 복합체를 포함하는 프리프레그를 적층한 절연기판, 또는 이와 같은 프리프레그와 구리박을 싣고, 이것을 가열 프레스한 구리부착 적층판 등을 사용할 수 있다.
상기 섬유질 기판으로서는 유리 섬유포, 아라미드 섬유포 등을 사용할 수 있다.
이 절연 기판 상에 Pd 촉매 등의 무전해 도금 촉매를 부여하고, 무전해 도금층을 형성한다. 구리부착 적층판을 사용하는 경우에는, 구리박을 그대로 음극으로 하여 사용할 수 있다.
이 위에 도금 레지스트를 배치한다. 도금 레지스트는 감광성 드라이 필름을 부착한 후, 노광, 현상처리에 의해 형성하는 방법, 혹은 액상 레지스트를 도포한 후에 노광, 현상처리에 의해 형성하는 방법이 있다.
이 도금 레지스트로부터 노출한 무전해 도금층 등의 도전층을 음극으로 하고, 도금 피착 금속을 양극으로 하여 단속적으로 전기 도금을 실시하고, 도체 배선 을 설치한다.
다음에, 도금 레지스트를 박리한 후에 에칭하여 무전해 도금층 등의 도전층을 에칭액에 의해서 제거하고, 도체 배선을 형성한다.
상기 에칭액으로서는 황산-과산화수소, 염화 제2 철, 염화 제2 구리, 과황산 암모늄 등의 수용액을 사용할 수 있다.
다층화한 프린트 배선판을 제조하는 경우에는 이하의 방법에 의한다.
도체 배선 형성 기판에 층간 수지 절연층을 설치하고, 이 층간 수지 절연층에 비아 홀 형성용의 개구를 형성한다. 개구는 노광, 현상처리, 또는 레이저 광을 조사함으로써 설치한다.
상기 층간 수지 절연층으로서는 열경화성 수지, 열가소성 수지, 열경화성 수지의 일부를 감광화한 수지, 또는 이들의 복합 수지 등을 채용할 수 있다.
상기 층간 수지 절연층은 미경화의 수지를 도포하여 형성해도 좋고, 또 미경화의 수지 필름을 열압착하여 형성해도 좋다. 또한, 미경화의 수지 필름의 한쪽면에 구리박 등의 금속층이 형성된 수지 필름을 부착해도 좋다. 이와 같은 수지 필름을 사용하는 경우에는, 비아 홀 형성부분의 금속층을 에칭한 후, 레이저 광을 조사하여 개구를 설치한다.
상기 금속층이 형성된 수지 필름으로서는 수지가 부착된 구리박 등을 사용할 수 있다.
상기 층간 수지 절연층으로서는 무전해 도금용 접착제층을 사용할 수 있다. 상기 무전해 도금용 접착제로서는 경화처리된 산 또는 산화제에 가용성의 내열성 수지 입자가 산 또는 산화제에 난용성의 미경화의 내열성 수지 내에 분산되어 이루어지는 것이 가장 적합하다. 산, 산화제로 처리함으로써, 내열성 수지 입자가 용해 제거되고, 표면에 목이 좁은 병 형상의 앵커로 이루어지는 조화면을 형성할 수 있기 때문이다.
상기 무전해 도금용 접착제에 있어서, 특히 경화 처리된 상기 내열성 수지 입자로서는 ① 평균입자직경이 10㎛ 이하의 내열성 수지 분말, ② 평균입자직경이 2㎛ 이하의 내열성 수지 분말을 응집시킨 응집입자, ③ 평균입자직경이 2∼10㎛의 내열성 분말 수지 분말과 평균입자직경이 2㎛ 이하의 내열성 수지 분말의 혼합물, ④ 평균입자직경이 2∼10㎛의 내열성 수지 분말의 표면에 평균입자직경이 2㎛ 이하의 내열성 수지 분말 또는 무기 분말 중 어느 하나가 적어도 1종을 부착시켜서 이루어지는 의사(pseudo)입자, ⑤ 평균입자직경이 0.1∼0.8㎛의 내열성 분말 수지 분말과 평균입자직경이 0.8㎛을 넘고, 2㎛ 미만의 내열성 수지 분말과의 혼합물, ⑥ 평균입자직경이 0.1∼1.0㎛의 내열성 분말 수지 분말 등을 이용하는 것이 바람직하다. 이것들은 보다 복잡한 앵커를 형성할 수 있기 때문이다.
조화면의 깊이는 Rmax=0.01∼20㎛가 바람직하다. 밀착성을 확보하기 위해서이다. 특히 세미애디티브법에서는 0.1∼5㎛이 바람직하다. 밀착성을 확보하면서, 무전해 도금막을 제거할 수 있기 때문이다.
상기 산 또는 산화제에 난용성의 내열성 수지로서는 「열경화성 수지 및 열가소성 수지로 이루어지는 수지 복합체」 또는 「감광성 수지 및 열가소성 수지로 이루어지는 수지 복합체」로 이루어지는 것이 바람직하다. 전자에 대해서는 내열성 이 높고, 후자에 대해서는 비아 홀용의 개구를 포토리소그래피에 의해 형성할 수 있기 때문이다.
상기 열경화성 수지로서는 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리이미드 수지 등을 사용할 수 있다. 또, 감광화하는 경우에는, 메타크릴산이나 아크릴산 등과 열경화기를 아크릴화 반응시킨다. 특히 에폭시 수지의 아크릴레이트가 가장 적합하다.
상기 에폭시 수지로서는 페놀 노보락형, 크레졸 노보락형 등의 노보락형 에폭시 수지, 디사이클로로펜타디엔 변성한 지환식 에폭시 수지 등을 사용할 수 있다.
상기 열가소성 수지로서는 폴리에테르술폰(PES), 폴리술폰(PSF), 폴리페닐렌 술폰(PPS), 폴리페닐렌설파이드(PPES), 폴리페닐에테르(PPE), 폴리에테르이미드(PI), 플루오르 수지 등을 사용할 수 있다.
열경화성 수지(감광성 수지)와 열가소성 수지의 혼합 비율로서는 열경화성 수지(감광성 수지)/열가소성 수지=95/5∼50/50이 바람직하다. 내열성을 손실하지 않고 높은 인성(toughness)값을 확보할 수 있기 때문이다.
상기 내열성 수지 입자의 혼합 중량비는 내열성 수지 매트릭스의 고형분에 대해서 5∼50중량%가 바람직하다. 보다 바람직하게는 10∼40중량%이다.
내열성 수지 입자는 아미노 수지(멜라민 수지, 요소 수지, 구아나민 수지), 에폭시 수지 등이 바람직하다.
또한, 상기 층간 수지 절연층 상(수지가 부착된 구리박의 경우에는 구리박 상에도)에 개구 표면을 포함시켜서 무전해 도금층을 형성하고, 이 위에 레지스트를 배치한 후에 전기 도금을 실시하고, 도체 배선 및 비아 홀을 설치한다.
상기 무전에 도금층을 음극으로 하고, 도금 피착 금속을 양극으로 하고, 상기 양극과 음극 사이의 전압을 일정하게 하면서 단속적으로 전기 도금을 행하였다.
다음에, 레지스트를 박리한 후에 에칭하여 무전해 도금층을 제거한다.
제 1군의 본 발명의 전기 도금 방법에 의해 얻어진 회전판 및 프린트 배선판은 그 도체 배선, 도체 회로가 구리피막인 경우, 그 특성은 이하의 조건 (a), (b)를 만족하는 것이 필요하다.
즉, (a) 그 결정성이 구리의 (331)면의 X선 회절에 의한 반값폭이 0.3deg. 미만이고,
(b) 상기 기판 표면 전체에 걸쳐서 측정한 상기 구리피막(전기 도금층)의 도금 두께의 편차((최대 두께-최소 두께)/두께의 평균)가 0.4 이하이다.
상기 구리의 (331)면의 X선 회절에 의한 반값폭이 0.3deg. 이상인 경우에는 잔류응력이 커지고, 미세 패턴의 경우에는 박리할 가능성이 있으며, 또 편차((최대 두께-최소 두께)/두께의 평균)가 0.4를 넘으면, 임피던스 정합이 곤란하게 되기 때문이다.
또한, 구리의 (331)면을 선택한 이유는 X선 회절의 결과로 결정성의 변화가 가장 현저하게 나타나는 면이기 때문이다.
또, 상기 구리피막의 신장율은 7% 이상인 것이 바람직하다. 상기 신장율이 7% 미만에서는 냉열 충격시에 크랙이 발생하기 쉽기 때문이다.
또, 제 1군의 본 발명에서는 구리의 순도가 99.8% 이상으로 매우 높다. 그 때문에, 구리가 갖고 있는 본래의 전성을 나타내고 신장율이 우수하다.
상기 회전판으로서는 프린트 배선판, IC칩, LSI 등의 반도체 소자 등을 들 수 있다.
제 2군의 본 발명의 제1 발명은, 0.025∼0.25mol/l의 알칼리성 화합물, 0.03∼0.15mol/l의 환원제, 0.02∼0.06mol/l의 구리 이온 및 0.05∼0.30mol/l의 타르타르산 또는 그 염을 포함하는 수용액으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무전해 도금액이다.
제 2군의 본 발명의 제 2의 발명은, 알칼리성 화합물, 환원제, 구리이온, 타르타르산 또는 그 염 및 니켈 이온, 코발트 이온 및 철 이온으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속 이온을 포함하는 수용액으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무전해 도금액이다.
상기 제1 및 제2 발명의 무전해 도금액의 비중은 1.02∼1.10인 것이 바람직하다.
또, 이들 무전해 도금액의 온도는 25∼40℃인 것이 바람직하다. 또한 이들 무전해 도금액의 구리의 석출속도는 1∼2㎛/시간인 것이 바람직하다.
제 2군의 본 발명의 제 3의 발명은, 기판을 상기 제1 또는 제2 발명의 무전해 도금액에 침지하고, 석출 속도를 1∼2㎛/시간으로 설정하여 무전해 구리도금을 행하는 것을 특징으로 하는 무전해 도금 방법이다.
상기 무전해 도금방법에 있어서, 상기 기판의 표면은 조화면이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
제 2군의 본 발명의 제 4의 발명은, 수지 절연 기판을 상기 제 1 또는 제 2 발명의 무전해 도금액에 침지하고, 석출속도를 1∼2㎛/시간으로 설정하여 무전해 구리도금을 행하고, 도체 회로를 형성하는 것을 특징으로 하는 프린트 배선판의 제조방법이다.
제 2군의 본 발명의 제 5의 발명은, 조화면이 형성된 수지 절연 기판 상에 적어도 무전해 도금막으로 이루어지는 도체 회로가 형성된 프린트 배선판에 있어서, 상기 무전해 도금막은 0∼+10㎏/㎟의 응력을 갖는 것을 특징으로 하는 프린트 배선판이다.
제 2군의 본 발명의 제 6의 발명은, 조화면이 형성된 수지 절연 기판 상에 적어도 무전해 도금막으로 이루어지는 도체 회로가 형성된 프린트 배선판에 있어서, 상기 무전해 도금막은 조화면에 추종하여 형성됨과 동시에, 조화면의 볼록부에서는 조화면의 오목부에 비하여 무전해 도금막의 두께가 상대적으로 두껍게 되어 있는 것을 특징으로 하는 프린트 배선판이다.
여기에서 말하는 오목부, 볼록부는 1차 앵커의 요철이고, 볼록부에 형성되어 있는 2차 앵커 등을 말하는 것은 아니다.(도 16 참조)
제 2군의 본 발명의 제 7의 발명은, 하층 도체 회로가 형성된 기판 상에 층간 수지 절연층을 통해서 상층 도체 회로가 형성되고, 상기 하층 도체 회로와 상층 도체 회로가 비아 홀을 통해서 접속된 프린트 배선판에 있어서,
상기 상층 도체 회로는 적어도 무전해 도금막으로 이루어지고, 상기 층간 수지 절연층에는 조화(croughened surface)면이 형성되고, 상기 무전해 도금막은 조 화면에 추종하여 형성됨과 동시에, 비아 홀 저부에도 상기 층간 수지 절연층 상에 형성된 무전해 도금막의 50∼100% 두께의 무전해 도금막이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 프린트 배선판이다.
제 2군의 본 발명의 제 8의 발명은, 수지 절연 기판 상에 적어도 무전해 도금막으로 이루어지는 도체 회로가 형성된 프린트 배선판에 있어서,
상기 무전해 도금막은 니켈, 철 및 코발트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속 및 구리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프린트 배선판이다.
상기 제 2군의 본 발명의 제 8 발명의 프린트 배선판에 있어서, 상기 니켈, 철 및 코발트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속의 함유율은 0.1∼0.5중량%인 것이 바람직하다.
제 2군의 본 발명의 제 1 발명의 무전해 도금액은 0.025∼0.25mol/l의 알칼리성 화합물, 0.03∼0.15mol/l의 환원제, 0.02∼0.06mol/l의 구리 이온 및 0.05∼0.30mol/l의 타르타르산 또는 그 염을 포함하는 수용액으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또, 제 2군의 본 발명의 제 2 발명의 무전해 도금액은 알칼리성 화합물, 환원제, 구리 이온, 타르타르산 또는 그 염 및 니켈 이온, 코발트 이온 및 철 이온으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속 이온을 포함하는 수용액으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이들 무전해 도금액은 타르타르산 또는 그 염을 사용하고 있기 때문에, 석출 하는 도금막 내로의 수소의 삽입량이 적어서, 그 결과 도금막에 인장응력이 발생하고, 그 절대값도 종래의 경우(EDTA를 착화제로 한 경우)와 비교하여 작고, 적당한 값이기 때문에, 도금막은 기판에 밀착하고, 그 결과 도금막과 기판 사이의 박리가 발생하기 어렵다.
또, 알칼리성 화합물을 0.025∼0.25mol/l, 환원제를 0.03∼0.15mol/l로 조정함으로써, 도금 석출 속도를 1∼2㎛/시간으로 저감시킬 수 있다. 따라서, 이 무전해 도금액을 이용하여 비아 홀용 개구에 도금막을 형성하는 경우, 구리 이온을 상기 비아 홀용 개구 내에 충분히 확산시킬 수 있고, 미세한 비아 홀 내에도 충분한 두께의 도금막을 형성할 수 있다.
상기 제 2군의 본 발명의 제 2의 발명의 무전해 도금액은 타르타르산 또는 그 염에 더하여, 니켈 이온, 코발트 이온 및 철 이온으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속 이온을 포함하고 있기 때문에, 수소의 발생을 억제하고, 그 결과 도금막에 적당한 인장응력이 발생하여 기판에 밀착하기 때문에, 도금막의 박리가 생기기 어렵다.
이들 무전해 도금액의 비중은 1.02∼1.10으로 조절되어 있는 것이 바람직하다. 미세한 비아 홀용 개구 내에도 도금막을 석출시킬 수 있기 때문이다.
또, 이들 무전해 도금액의 온도는 25∼40℃인 것이 바람직하다. 온도가 너무 높으면 석출 속도가 빨라져 버리고, 미세한 비아 홀용 개구 내에 도금막을 석출시키는 것이 곤란하게 되며, 한편 25℃ 미만에서는 소망의 두께의 도금막을 석출시키는데에 시간이 너무 걸리기 때문에 실용적이지 않기 때문이다.
또한, 상기 무전해 도금액 내에는 0.01∼0.05중량%의 니켈 이온, 철 이온, 코발트 이온 등을 포함하는 것이 바람직하다.
니켈 이온 등의 농도를 상기 범위로 설정함으로써, 상기 니켈, 철 및 코발트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 금속의 함유량을 0.1∼0.5중량%로 할 수 있고, 경도가 높고, 또한 수지 절연층과의 밀착성이 우수한 도금막을 형성할 수 있기 때문이다.
상기 제 2군의 본 발명의 제1 발명의 무전해 도금액에 있어서, 상기 알칼리성 화합물로서는 예를 들면 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 암모니아 등을 들 수 있다.
상기 환원제로서는 예를 들면 포름알데히드, 차아인산 나트륨, NaBH4, 히드라진 등을 들 수 있다.
상기 구리 이온을 형성하기 위한 화합물로서는 예를 들면 황산구리, 염화구리 등을 들 수 있다.
상기 타르타르산의 염으로서는 예를 들면 나트륨염, 칼륨염 등을 들 수 있고, 이들 염은 2개의 카르복실기 중, 1개만이 상기 금속에 의해 치환된 염이어도 좋고, 2개 모두 상기 금속에 의해 치환된 염이어도 좋다.
상기 제 2군의 본 발명의 제 2 발명의 무전해 도금액에 있어서, 상기 니켈 이온을 형성하기 위한 화합물로서는 예를 들면 염화 니켈, 황산 니켈 등을 들 수 있고, 상기 코발트 이온을 형성하기 위한 화합물로서는 예를 들면 염화 코발트 등 을 들 수 있고, 상기 철 이온을 형성하기 위한 화합물로서는 염화 철 등을 들 수 있다.
제 2군의 본 발명의 제 3의 발명은, 기판을 상기한 무전해 도금액에 침지하고, 석출 속도를 상기한 1∼2㎛/시간으로 설정하여 무전해 구리도금을 행하는 무전해 도금방법이고,
제 2군의 본 발명의 제 4의 발명은, 수지 절연 기판을 상기한 무전해 도금액에 침지하고, 상기한 무전해 구리도금 방법에 의해 도체 회로를 형성하는 프린트 배선판의 제조방법이다.
여기에서, 상기 수지 절연 기판이라는 것은 도체 회로가 형성되어 있지 않은 수지 절연 기판뿐만 아니라, 도체 회로가 형성되고 그 위에 비아 홀용 개구를 갖는 층간 수지 절연층이 형성된 수지 절연 기판도 의미하는 것으로 한다.
상기 무전해 도금 방법 또는 상기 프린트 배선판의 제조방법에 있어서, 상기 기판이나 상기 수지 절연 기판을 구성하는 수지 절연층의 표면은 조화면이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
조화면은 오목부와 볼록부로 이루어지고, 도금막은 이 요철을 트레이스하여 형성되지만, 조화면의 볼록부에서는 조화면의 오목부에 비해서 무전해 도금막의 두께가 상대적으로 두껍게 되어 있어서, 이하와 같은 이점을 갖기 때문이다.
즉, 무전해 도금막 형성 후에, 도금 레지스트를 설치하고, 이어서 전기 도금을 행하여 두꺼운 도금막을 형성하고, 도금 레지스트를 제거하여 도금 레지스트 밑의 무전해 도금막을 에칭 제거하는, 말하자면 세미애디티브법에서는 오목부의 무전 해 도금막이 볼록부에 비해서 상대적으로 얇은 쪽이 에칭하기 쉽고, 이 에칭에 의해 용이하게 도금막 전체를 완전하게 제거할 수 있기 때문에, 에칭 잔해가 발생하지 않고, 형성한 회로간의 절연 신뢰성도 우수하다.
상기 제 2군의 본 발명의 제 4 발명의 프린트 배선판의 제조방법에 의해 제조된 프린트 배선판은 이하와 같은 특성을 갖는다.
즉, 제 2군의 본 발명의 제 5 발명의 프린트 배선판은 조화면이 형성된 수지 절연 기판 상에 적어도 무전해 도금막으로 이루어지는 도체 회로가 형성되고, 상기 무전해 도금막은 0∼+10㎏/㎟의 응력을 갖는다.
여기에서, 상기 응력의 값은 +이기 때문에, 상기 도금막에는 인장 응력이 발생하고 있다. 이 응력은 스파이럴 응력계(山本도금사제)를 이용하여 측정할 수 있다.
또, 이와 같은 응력의 범위에서는 도금막에 팽출이나 벗겨짐이 생기지 않기 때문에, 도체 회로의 접속 신뢰성이 우수하다.
제 2군의 본 발명의 제 6 발명의 프린트 배선판은 조화면이 형성된 수지 절연 기판 상에 적어도 무전해 도금막으로 이루어지는 도체 회로가 형성되고, 상기 무전해 도금막은 조화면에 추종하여 형성되어 이루어지고, 조화면의 볼록부에서는 조화면의 오목부에 비해서 무전해 도금막의 두께가 상대적으로 두껍게(즉, 조화면의 오목부에서는 조화면의 볼록부에 비해서 무전해 도금막의 두께가 상대적으로 얇게) 되어 있는 것을 특징으로 하는 프린트 배선판이다.
따라서, 상기한 세미애디티브법에 의해 도체 회로를 형성하는 경우, 조화면 을 구성하는 요철 중, 오목부의 무전해 도금막의 두께가 볼록부의 그것보다 상대적으로 얇고, 오목부의 도금막을 용이하며 안전하게 제거할 수 있기 때문에, 에칭을 행하였을 때에 에칭 잔해가 발생하지 않고, 형성한 회로간의 절연 신뢰성도 우수하다.
제 2군의 본 발명의 제 7 발명의 프린트 배선판은 하층 도체 회로가 형성된 기판 상에 층간 수지 절연층을 통해서 상층 도체 회로가 형성되고, 상기 하층 도체 회로와 상층 도체 회로가 비아 홀을 통해서 접속되어 있고, 상기 상층 도체 회로는 적어도 무전해 도금막으로 이루어지며, 상기 층간 수지 절연층에는 조화면이 형성되고, 상기 무전해 도금막은 조화면에 추종하여 형성됨과 동시에, 비아 홀 저부에도 상기 층간 수지 절연층 상에 형성된 무전해 도금막의 50∼100% 두께의 무전해 도금막이 형성되어 이루어진다.
상기 프린트 배선판은 상기 무전해 도금액을 이용하여 프린트 배선판을 제조하고 있기 때문에, 직경이 80㎛ 이하의 미세한 비아 홀용 개구이어도 그 저면에 충분한 두께를 갖는 도금막이 석출하여, 비아 홀의 형성이 가능하게 되는 것이다.
제 2군의 본 발명의 제 8 발명의 프린트 배선판은 수지 절연 기판 상에 적어도 무전해 도금막으로 이루어지는 도체 회로가 형성되어 있고, 상기 무전해 도금막은 니켈, 철 및 코발트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속 및 구리로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이들 금속염의 추가는 도금막 내로의 수소의 삽입을 방해하고, 도금의 압축응력을 저감시키기 위해, 수지 절연층과의 밀착성이 우수한 도금막으로 이루어지기 때문이다. 또 이들 금속은 구리와의 합금을 만드는 경도를 높게 할 수 있기 때문에, 수지 절연층과의 밀착성을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 니켈, 철 및 코발트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 금속의 함유량이 0.1∼0.5중량%인 경우에, 경도가 높고 또한 수지 절연층과의 밀착성이 우수한 도금막이 형성된다.
다음에, 제 2군의 본 발명의 프린트 배선판을 제조하는 방법을 세미애디티브법을 예를 들어 설명한다.
(1) 먼저, 코어 기판의 표면에 내층 구리 패턴(하층 도체 회로)이 형성된 기판을 제조한다.
이 코어 기판에 대한 도체 회로를 형성할 때에는, 구리부착 적층판을 특정 패턴형상으로 에칭하는 방법, 글래스 에폭시 기판, 폴리이미드 기판, 세라믹 기판, 금속 기판 등의 기판에 무전해 도금용 접착층을 형성하고, 이 무전해 도금용 접착제층 표면을 조화하여 조화면으로 한 후, 무전해 도금을 실시하는 방법 또는 상기 조화면 전체에 무전해 도금을 실시하고, 도금 레지스트를 형성하여, 도금 레지스트 비형성 부분에 전해 도금을 실시한 후, 도금 레지스트를 제거하고, 에칭 처리를 행하여, 전해 도금막과 무전해 도금막으로 이루어지는 도체 회로를 형성하는 방법(세미애디티브법) 등을 이용할 수 있다.
또한, 상기 배선 기판의 도체 회로의 표면에는 조화면 또는 조화층을 형성할 수 있다.
여기에서, 상기 조화면 또는 조화층은 연마처리, 에칭처리, 흑화 환원처리 및 도금처리 중 어느 한 방법에 의해 형성되는 것이 바람직하다.
이들 처리 중, 흑화 환원처리를 행할 때에는, NaOH(20g/l), NaClO2(50g/l), Na3PO4(15.0g/1)을 포함하는 수용액으로 이루어지는 흑화 조(bath)(산화 조) 및 NaOH(2.7g/l), NaBH4(1.0g/l)을 포함하는 수용액으로 이루어지는 환원 조를 이용하여 조화면을 형성하는 방법이 바람직하다.
또, 도금처리에 의해 조화층을 형성할 때에는 황산구리(1∼40g/l), 황산니켈(0.1∼6.0g/l), 구연산(10∼20g/l), 차아인산 나트륨(10∼100g/l), 붕산(10∼40g/l), 계면활성제(日信化學工業社제, 사피놀 465)(0.01∼10g/l)을 포함하는 pH=9의 무전해 도금 조로 무전해 도금을 실시하고, Cu-Ni-P 합금으로 이루어지는 조화층을 형성하는 방법이 바람직하다.
이 범위에서 석출하는 피막의 결정 구조는 침형상 구조로 되어서, 앵커 효과가 우수하기 때문이다. 이 무전해 도금 조에는 상기 화합물에 더하여 착화제나 첨가제를 부가해도 좋다.
또, 에칭처리에 의해서 조화층을 형성하는 방법으로서, 제2 구리복합체 및 유기산으로 이루어지는 에칭액을 산소 공존하에서 작용시키고, 도체 회로 표면을 조화하는 방법을 들 수 있다.
이 경우, 하기의 식 (1) 및 식 (2)의 화학 반응에 의해 에칭이 진행한다.
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상기 제2 구리복합체로서는 아졸류의 제2 구리복합체가 바람직하다. 이 아졸류의 제2 구리복합체는 금속구리 등을 산화하는 산화제로서 작용한다. 아졸류로서는 예를 들면 디아졸, 트리아졸, 테트라졸을 들 수 있다. 이들 중에서도 이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-에틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-운데사일이미다졸 등이 바람직하다. 상기 에칭액 중의 아졸류의 제2 구리복합체의 함유량은 1∼15중량%가 바람직하다. 용해성 및 안정이 우수하고, 또 촉매핵을 구성하는 Pd 등의 귀금속도 용해시킬 수 있기 때문이다.
또, 산화구리를 용해시키기 위해서, 유기산을 아졸류의 제2 구리복합체에 배합한다. 상기 유기산의 구체예로서는 예를 들면, 포름산, 초산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 아크릴산, 크로톤산, 옥살산, 말론산, 숙신산, 그루탈산, 마레인산, 안식향산, 글리콜산, 유산, 사과산, 스루파민산 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.
에칭 액 중의 유기산의 함유량은 0.1∼30중량%가 바람직하다. 산화된 구리의 용해성을 유지하고, 또한 용해 안정성을 확보할 수 있기 때문이다. 상기 식 (2)에 나타낸 바와 같이, 발생한 제1 구리복합체는 산의 작용으로 용해하고, 산소와 결합하여 제2 구리복합체가 되어, 다시 구리의 산화에 기여한다.
구리의 용해나 아졸류의 산화작용을 보조하기 위해, 할로겐 이온, 예를 들면 플루오르 이온, 염소 이온, 브롬 이온 등을 상기 에칭액에 부가해도 좋다. 또, 염산, 염화 나트륨 등을 첨가하여 할로겐 이온을 공급할 수 있다. 에칭액 중 할로겐 이온량은 0.01∼20중량%가 바람직하다. 형성된 조화면과 층간 수지 절연층의 밀착성이 우수하기 때문이다.
에칭액을 조제할 때에는, 아졸류의 제2 구리복합체와 유기산(필요에 따라서 할로겐 이온을 갖는 것을 사용)을 물에 용해한다. 또, 상기 에칭액으로서 시판의 에칭액, 예를 들면 메크사제, 상품명「메크 에칭 본드」를 사용한다. 상기 에칭액을 이용한 경우의 에칭량은 0.1∼10㎛이 바람직하고, 1∼5㎛이 가장 적합하다. 에칭량이 10㎛을 넘으면, 형성된 조화면과 비아 홀 도체와의 접속 불량을 일으키고, 한편, 에칭량이 0.1㎛ 미만에서는 그 위에 형성하는 층간 수지 절연층과의 밀착성이 불충분하게 되기 때문이다.
조화층 또는 조화면은 이온화 경향이 구리보다 크게 티탄 이하인 금속 또는 귀금속의 층(이하, 금속층이라고 한다)에서 피복되어 있어도 좋다. 이와 같은 금속으로서는 예를 들면 티탄, 알루미늄, 아연, 철, 인듐, 탈륨, 코발트, 니켈, 주석, 납, 비스무tm 등을 들 수 있다. 또, 귀금속으로서는 예를 들면 금, 은 백금, 팔라듐 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 병용하여 다수의 층을 형성해도 좋다.
이들 금속층은 조화층을 피복하고, 층간 수지 절연층을 조화 처리하여 국부 전극 반응을 방지하여 도체 회로의 용해를 방지한다. 이들 금속의 두께는 0.1∼2㎛ 가 바람직하다.
상기 금속층을 구성하는 금속 중에서는 주석이 바람직하다. 주석은 무전해 치환 도금에 의해 얇은 층을 형성할 수 있고, 조화층에 추종할 수 있기 때문이다.
주석으로 이루어지는 금속층을 형성하는 경우에는, 보로플루오르화주석-티오요소를 포함하는 용액, 또는 염화 주석-티오요소를 포함하는 용액을 사용하여 치환 도금을 행한다. 이 경우, Cu-Sn의 치환 반응에 의해, 0.1∼2㎛정도의 Sn층이 형성된다.
귀금속으로 이루어지는 금속층을 형성하는 경우에는, 스퍼터나 증착 등의 방법을 채용할 수 있다.
또한, 코어 기판에는 스루 홀이 형성되고, 이 스루 홀을 통해서 표면과 안쪽면의 배선층이 전기적으로 접속되어 있어도 좋다.
또, 스루 홀 및 코어 기판의 도체 회로 사이에는 비스페놀 F형 에폭시 수지 등의 저점도의 수지가 충전되고, 평활성이 확보되어 있어도 좋다.
(2) 다음에, 상기 (1)에서 제작한 기판 상에 유기용제를 포함하는 조화면 형성용 수지 조성물을 도포, 건조하여 조화면 형성용 수지 조성물의 층을 설치한다.
상기 조화면 형성용 수지 조성물은 산, 알칼리 및 산화제로부터 선택되는 적어도 1종으로 이루어지는 조화액에 대해서 난용성의 미경화의 내열성 수지 매트릭스 중에 산, 알칼리 및 산화제로부터 선택되는 적어도 1종으로 이루어지는 조화액에 대해서 가용성 물질이 분산된 것이 바람직하다.
또한, 제 2군의 본 발명에서 사용하는 「난용성」「가용성」이라는 말은 동 일한 조화액에 동일 시간 침지한 경우에, 상대적으로 용해 속도가 빠른 것을 편의상 「가용성」이라고 말하고, 상대적으로 용해 속도가 느린 것을 편의상 「난용성」이라고 부른다.
상기 내열성 수지 매트릭스로서는 예를 들면 열경화성 수지나 열경화성 수지(열경화기의 일부를 감광화한 것을 포함한다)와 열가소성 수지의 복합체 등을 사용할 수 있다.
상기 열경화성 수지로서는 예를 들면 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리이미드 수지, 열경화성 폴리 올레핀 수지 등을 들 수 있다. 또, 상기 열경화성 수지를 감광화하는 경우에는, 메탈크릴산이나 아크릴산 등을 이용하고, 열경화기를 (메타)아크릴화 반응시킨다. 특히 에폭시 수지의 (메타)아크릴레이트가 가장 적합하다.
상기 에폭시 수지로서는 예를 들면 노보락형 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지 등을 사용할 수 있다.
상기 열가소성 수지로서는, 예를 들면, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리페닐렌술폰, 폴리페닐렌설파이드, 폴리페닐에테르, 폴리에테르이미드 등을 사용할 수 있다.
상기 산, 알칼리 및 산화제로부터 선택되는 적어도 1종으로 이루어지는 조화액에 대해서 가용성의 물질은 무기입자, 수지입자, 금속입자, 고무입자, 액상수지 및 액상고무로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.
상기 무기입자로서는 예를 들면 실리카, 알루미늄, 탄화 칼슘, 탈크, 돌로마이트 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋 다.
상기 알루미늄 입자는 플루오르으로 용해 제거할 수 있고, 탄산 칼슘은 염산으로 용해 제거할 수 있다. 또, 나트륨 함유 실리카나 돌로마이트는 알칼리 수용액으로 용해하여 제거할 수 있다.
상기 수지 입자로서는 예를 들면 아미노 수지(멜라민 수지, 요소수지, 구아나민 수지 등), 에폭시 수지, 비스말레이미드-트리아딘 수지 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.
또한, 상기 에폭시 수지는 산이나 산화제에 용해하는 것이나, 이들에 난용해성(難溶解性)의 것을 올리고마의 종류나 경화제를 선택함으로써 임의로 제조할 수 있다. 예를 들면, 비스페놀 A형 에폭시 수지를 아민계 경화제로 경화시킨 수지는 크롬산에 대단히 좋게 용해하지만, 크레졸-노보락형 에폭시 수지를 이미다졸 경화제로 경화시킨 수지는 크롬산에는 용해하기 어렵다.
상기 수지 입자는 미리 경화 처리되어 있는 것이 필요하다. 경화시켜 두지 않으면 상기 수지 입자가 수지 매트릭스를 용해시키는 용제에 용해해 버리기 때문에, 균일하게 혼합되어 버려서, 산이나 산화제로 수지 입자만을 선택적으로 용해 제거할 수 없기 때문이다.
상기 금속 입자로서는, 예를 들면, 금, 은, 구리, 주석, 아연, 스테인레스, 알루미늄 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.
상기 고무입자로서는, 예를 들면, 아크릴로 니트릴-부타디엔 고무, 폴리 클 로로플렌 고무, 폴리 이소플렌 고무, 아크릴 고무, 다류계(多硫系) 강성 고무, 플루오르 고무, 우레탄 고무, 실리콘 고무, ABS 수지 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.
상기 액상 수지로서는 상기 열경화성 수지의 미경화 용액을 사용할 수 있고, 이와 같은 액상 수지의 구체예로서는 예를 들면 미경화 에폭시 올리고마와 아민계 경화제의 혼합액 등을 들 수 있다.
상기 액상 고무로서는 예를 들면 상기 고무의 미경화 용액 등을 사용할 수 있다.
상기 액상 수지나 액상 고무를 이용하여 상기 감광성 수지 조성물을 조제하는 경우에는, 내열성 수지 매트릭스와 가용성 물질이 균일하게 서로 용해하지 않도록(결국 서로 분리하도록) 이들 물질을 선택할 필요가 있다.
상기 기준에 의해 선택된 내열성 수지 매트릭스와 가용성 물질을 혼합함으로써, 상기 내열성 수지 매트릭스의 「바다(ocean)」 중에 액상 수지 또는 액상 고무의 「섬(islan)」이 분산되어 있는 상태, 또는 액상 수지 또는 액상 고무의 「바다」 중에 내열성 수지 매트릭스의 「섬」이 분산되어 있는 상태의 감광성 수지 조성물을 제조할 수 있다.
그리고, 이와 같은 상태의 감광성 수지 조성물을 경화시킨 후, 「바다」또는 「섬」의 액상 수지 또는 액상 고무를 제거함으로써 조화면을 형성할 수 있다.
상기 조화액으로서 이용하는 산으로서는 예를 들면 린산, 염산, 황산이나 포름산, 초산 등의 유기산 등을 들 수 있지만, 이들 중에서는 유기산을 이용하는 것 이 바람직하다. 조화처리한 경우에, 비아 홀로부터 노출하는 금속 도체층을 부식시키기 어렵기 때문이다.
상기 산화제로서는 예를 들면 크롬산, 알칼리성 과망간산염(과망간산 칼륨 등)의 수용액 등을 이용하는 것이 바람직하다.
또, 알칼리로서는 수산화 나트륨, 수산화 칼륨 등의 수용액이 바람직하다.
제 2군의 본 발명에 있어서, 상기 무기입자, 상기 금속입자 및 상기 수지입자를 사용하는 경우에는, 그 평균입자직경은 10㎛ 이하가 바람직하다.
또, 특히 평균입자직경이 2㎛ 미만에서 평균입자직경이 상대적으로 큰 조입자(coarse powder)와 평균입자직경이 상대적으로 작은 미립자(fine powder)의 혼합입자를 조합하여 사용함으로써, 무전해 도금막의 용해 남은 찌꺼기를 없게 하고, 도금 레지스트 하의 팔라듐 촉매량을 적게 하고, 또한 얕고 복잡한 조화면을 형성할 수 있다. 그리고, 이와 같은 복잡한 조화면을 형성함으로써, 얕은 조화면에서도 실용적인 필 강도(peel strength)를 유지할 수 있다.
상기 조입자와 미립자를 조합함으로써, 얕고 복잡한 조화면을 형성할 수 있는 것은, 사용하는 입자직경이 조입자로 평균입자직경이 2㎛ 미만이기 때문에, 이들 입자가 용해 제거되어도 형성되는 앵커는 얕게 되고, 또, 제거되는 입자는 상대적으로 입자직경이 큰 조입자와 상대적으로 입자직경이 작은 미립자의 혼합입자이기 때문에 형성되는 조화면이 복잡하게 되는 것이다.
또, 이 경우, 사용하는 입자직경은 조입자로 평균입자직경 2㎛ 미만이기 때문에, 조화가 너무 진행하여 공극을 발생시키지 않으며, 형성한 층간 수지 절연층 은 층간 절연성이 우수하다.
상기 조입자는 평균입자직경이 0.8㎛을 넘고 2.0㎛ 미만이고, 미립자는 평균입자직경이 0.1∼0.8㎛인 것이 바람직하다.
이 범위에서는 조화면의 깊이는 대개 Rmax=3㎛ 정도가 되고, 세미애디티브법에서는 무전해 도금막을 에칭 제거하기 쉬울 뿐만 아니라, 무전해 도금막 하의 Pd 촉매도 간단하게 제거할 수 있고, 또 실용적인 필 강도 1.0∼1.3㎏/㎝을 유지할 수 있기 때문이다.
상기 조화면 형성용 수지 조성물 중의 유기용제의 함유량은 10중량% 이하인 것이 바람직하다.
조화면 형성용 수지 조성물의 도포를 행할 때에는, 롤 코터, 커튼 코터 등을 사용할 수 있다.
(3) 상기 (2)에서 형성한 조화면 형성용 수지 조성물층을 건조하여 미경화 상태로 한, 비아 홀용 개구를 설치한다.
조화면 형성용 수지 조성물층을 건조시킨 상태에서, 도체 회로 패턴 상의 상기 수지 조성물층의 두께가 얇고, 대면적을 갖는 플레인층 상의 층간 수지 절연층의 두께가 두껍게 되고, 또 도체 회로와 도체 회로 비형성부의 요철에 기인하여 층간 수지 절연층에 요철이 발생하고 있는 경우가 많기 때문에, 금속판이나 금속롤을 이용하여 가열하면서 가압하고, 층간 수지 절연층의 표면을 평탄화하는 것이 바람직하다.
비아 홀용 개구는 조화면 형성용 수지 조성물층에 자외선 등을 이용하여 노 광한 후 현상처리를 행함으로써 형성한다. 또, 노광 현상처리를 행하는 경우에는, 전술한 비아 홀용 개구에 상당하는 부분에 검은 원의 패턴이 그려진 포토 마스크(글래스 기판이 바람직하다)의 검은 원의 패턴이 그려진 측을 조화면 형성용 수지 조성물층에 밀착시킨 상태에서 싣고, 노광, 현상처리한다.
(4) 다음에, 조화면 형성용 수지 조성물층을 경화시켜서 층간 수지 절연층으로 하고, 이 층간 수지 절연층을 조화한다.
조화처리는 상기 층간 수지 절연층의 표면에 존재하는 무기입자, 수지입자, 금속입자, 고무입자, 액상수지, 액상고무로부터 선택되는 적어도 1종의 가용성 물질을, 상기한 산, 산화제, 알칼리 등의 조화액을 이용하여 제거함으로써 행한다. 조화면의 깊이는 1∼5㎛ 정도가 바람직하다.
(5) 다음에, 층간 수지 절연층을 조화한 배선 기판에 촉매핵을 부여한다.
촉매핵의 부여에는 귀금속 이온이나 귀금속 콜로이드 등을 이용하는 것이 바람직하고, 일반적으로 염화 팔라듐이나 팔라듐 콜로이드를 사용한다. 또한, 촉매핵을 고정하기 위해 가열처리를 행하는 것이 바람직하다. 이와 같은 촉매핵으로서는 팔라듐이 바람직하다.
(6) 다음에, 조화면 전면에 무전해 도금막을 형성한다. 상기 무전해 도금액으로서는 상술한 제 2군의 본 발명의 무전해 도금액을 이용한다.
도금액 조성으로서는 예를 들면 NiSO4(0.001∼0.003mol/l), 황산구리(0.02∼0.04mol/l), 타르타르산(0.08∼0.15mol/l), 수산화나트륨(0.03 ∼0.08mol/l), 37% 포름알데히드(0.03∼0.06mol/l)를 포함하는 수용액이 바람직하다. 무전해 도금막의 두께는 0.1∼5㎛이 바람직하고, 0.5∼3㎛이 보다 바람직하다.
(7) 다음에, 무전해 도금막 상에 감광성 수지 필름(드라이 필름)을 적층하고, 도금 레지스트 패턴이 그려진 포토 마스크(글래스 기판이 바람직하다)를 감광성 수지 필름에 밀착시켜서 싣고, 노광, 현상처리함으로써 도금 레지스트 패턴을 형성한다.
(8) 다음에, 도금 레지스트 비형성부에 전해 도금을 실시하고, 도체 회로 및 비아 홀을 형성한다.
여기에서, 상기 전해 도금으로서는 구리도금을 이용하는 것이 바람직하고, 그 두께는 1∼20㎛가 바람직하다.
(9) 또한, 도금 레지스트를 제거한 후, 황산과 과산화수소의 혼합액이나 과황산나트륨, 과황산암모늄, 염화 제2 철, 염화 제2 구리 등의 에칭액으로 무전해 도금막을 용해 제거하고, 독립한 도체 회로로 한다. 이 경우, 상기 에칭에 의해 팔라듐 촉매핵도 제거되고 있기 때문에, 특히 크롬산 등으로 팔라듐 촉매핵을 용해 제거할 필요는 없다.
(10) 다음에, 도체 회로의 표면에 조화층 또는 조화면을 형성한다.
상기 조화층 또는 조화면의 형성은 상기 (1)에서 설명한 방법을 이용함으로써 행한다.
(11) 다음에, 이 기판 상에 상기 조화면 형성용 수지 조성물을 이용하고, 상술한 방법과 동일한 방법에 의해 층간 수지 절연층을 형성한다.
(12) 다음에, (3)∼(10)의 공정을 반복하여 또한 상층 도체 회로를 설치하고, 그 위에 땜납 패드로서 기능하는 평판상의 도체 패드나 비아 홀 등을 형성한다. 마지막으로 솔더 레지스트층 및 땜납 범프 등을 형성함으로써, 프린트 배선판의 제조를 종료한다. 또한 이상의 방법은 세미애디티브법에 의한 것이지만, 풀애디티브법을 채용해도 좋다.
제 3군의 본 발명의 제 1의 발명은, 이하의 (1)∼(5)의 공정을 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판의 제조방법이다.
(1) 구리부착 적층판의 구리박을 에칭에 의해 얇게 하는 공정,
(2) 상기 구리부착 적층판에 관통구멍을 뚫는 공정,
(3) 상기 구리부착 적층판에 도금막을 형성함으로써, 상기 관통구멍 내에 스루 홀을 형성하는 공정,
(4) 상기 구리부착 적층판 표면의 구리박 및 도금막을 패턴 에칭하여 도체 회로를 형성하는 공정,
(5) 상기 도체 회로 상면에 층간 수지 절연층과 도체층을 교대로 적층하는 공정.
제 3군의 본 발명의 제 2의 발명은, 이하의 (1)∼(7)의 공정을 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판의 제조방법이다.
(1) 구리부착 적층판의 구리박을 에칭에 의해 얇게 하는 공정,
(2) 상기 구리부착 적층판에 관통구멍을 뚫는 공정,
(3) 상기 구리부착 적층판에 도체막을 형성하는 공정,
(4) 도체 회로 및 스루 홀 비형성부에 레지스트를 형성하는 공정,
(5) 상기 레지스트 비형성부에 도금막을 형성하여 도체 회로 및 스루 홀을 형성하는 공정,
(6) 상기 레지스트를 박리하는 동시에, 레지스트 하의 도체막 및 구리박을 에칭에 의해 제거하는 공정,
(7) 상기 도체 회로 상면에 층간 수지 절연층과 도체층을 교대로 적층하는 공정.
상기 다층 프린트 배선판의 제조방법에서의 상기 구리부착 적층판에 관통구멍을 뚫는 공정에서는 레이저를 이용해도 좋고, 드릴을 이용해도 좋다.
또, 제 3군의 본 발명의 제 1 및 제 2 발명의 상기 구리부착 적층판의 구리박을 에칭에 의해 얇게 하는 공정에서는, 구리박의 두께를 1∼10㎛으로 하는 것이 바람직하고, 2∼7㎛으로 하는 것이 보다 바람직하다.
제 3군의 본 발명의 제 3의 발명은, 층간 수지 절연층과 도체층이 교대로 적층되고, 각 도체층 사이의 비아 홀로 접속된 빌드 업 배선층이 코어 기판의 도체 회로 상에 형성되어 이루어지는 다층 프린트 배선판에 있어서, 상기 코어 기판 상의 도체 회로의 두께를 상기 층간 수지 절연층 상의 도체층의 두께보다도 10㎛을 넘게 두껍게 하지 않는 것을 기술적 특징으로 하는 다층 프린트 배선판이다.
상기 코어 기판 상의 도체 회로의 두께는 7㎛을 넘게 두껍게 하지 않는 것이 바람직하다.
또, 상기 코어 기판은 구리부착 적층판으로 이루어지고, 상기 코어 기판의 도체 회로는 상기 구리부착 적층판의 구리박과 도금막으로 이루어지는 것이 바람직하다.
제 3군의 본 발명의 제 4의 발명은, 구리부착 적층판의 구리박을 에칭에 의해 얇게 한 후, 그 구리부착 적층판의 구리박을 패턴 에칭하여 도체 회로를 형성하고, 다음에, 상기 도체 회로 상면에 층간 수지 절연층과 도체층을 교대로 적층하는 다층 프린트 배선판의 제조방법에 있어서, 상기 코어 기판 상의 도체 회로의 두께를 상기 층간 수지 절연층 상의 두께보다도 10㎛을 넘지 않는 범위로 조정하는 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판의 제조방법이다.
상기 제 3군의 본 발명의 제 1 발명의 다층 프린트 배선판의 제조방법에서는, 구리부착 적층판의 구리박을 에칭에 의해 얇게 한다. 그 후, 도금을 실시하여 스루 홀을 형성한다. 이 때에, 구리박 상에 도금막이 형성된다. 그리고, 상기 도금막이 형성된 구리박을 패턴 에칭하여 도체 회로를 만들어 내지만, 미리 구리박을 얇게 하고 있기 때문에, 도체 회로를 형성하는 구리박과 도금막을 더한 두께가 얇아져서, 패턴 에칭에 의해 미세한 회로를 형성하는 것이 가능하게 된다.
또한, 상기 도체 회로를 형성한 구리부착 적층판에 층간 수지 절연층과 도체층을 교대로 적층하지만, 상기 도체 회로를 형성하는 구리박과 도금막을 더한 두께가 얇아지고, 층간 수지 절연층의 도체층에 대해서 두께가 크게 다르지 않기 때문에, 상기 코어 기판 상의 도체 회로와 층간 수지 절연층 상의 도체층의 임피던스를 정합시킬 수 있고, 다층 프린트 배선판의 고주파 특성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.
상기 제 3군의 본 발명의 제 2의 발명의 다층 프린트 배선판의 제조방법에서는 구리부착 적층판의 구리박을 에칭에 의해 얇게 한다. 균일하게 도체막을 형성한 후, 레지스트 비형성부에 도금을 실시하여 도체 회로를 만들어 낸 후, 레지스트를 박리함과 동시에, 레지스트 밑의 도체막 및 구리박을 에칭에 의해 제거한다. 이 에칭시에 미리 구리박을 얇게 하고 있기 때문에, 도체막과 구리박을 더한 두께가 얇아져서, 미세한 회로를 형성하는 것이 가능하게 된다.
또한, 상기 도체 회로를 형성한 구리부착 적층판에 층간 수지 절연층과 도체층을 교대로 적층하지만, 상기 도체 회로를 형성하는 구리박과 도금막을 더한 두께가 얇아지고, 층간 수지 절연층의 도체층에 대해서 두께가 크게 다르지 않기 때문에, 상기 코어 기판 상의 도체 회로와 층간 수지 절연층 상의 도체층의 임피던스를 정합시킬 수 있으며, 다층 프린트 배선판의 고주파 특성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.
상기 구리부착 적층판에 관통구멍을 뚫는 공정에 있어서, 레이저에 의해 상기 관통구멍을 뚫어서 설치하는 경우, 미리 에칭에 의해 구리박을 얇게 하고 있기 때문에, 레이저 광의 에너지가 열이 되어 구리박을 전달하는 것을 억제하고, 레이저 광에 의해 용이하게 관통구멍을 뚫어서 설치할 수 있다.
또, 드릴에 의해 관통구멍을 뚫어서 설치하는 경우에도, 용이하게 상기 구리부착 적층판에 관통구멍을 형성할 수 있다.
상기 구리부착 적층판의 구리박을 에칭에 의해 얇게 하는 공정에 있어서, 구리박의 두께를 1∼10㎛로 함으로써, 도체 회로를 형성하는 구리박과 도금막을 더한 두께가 얇아지고, 패턴 에칭에 의해 미세한 회로를 형성할 수 있다. 또, 코어 기판 상의 도체 회로와 층간 수지 절연층 상의 도체층의 두께의 차를 작게 할 수 있기 때문에, 양자의 임피던스를 정합시킬 수 있다.
상기 구리박의 두께는 2∼7㎛가 가장 적합하다. 일반적으로 코어 기판의 표면에 형성된 도체 회로 사이에는 수지 충전제를 메워서 평탄화한 후, 층간 수지 절연층을 형성하지만, 이와 같은 평탄화를 하지 않고도 층간 수지 절연층의 레벨링 성능만으로 층간 수지 절연층 표면을 평탄화할 수 있기 때문이다.
또, 코어 기판에는 스루 홀이 설치되어 있어도 좋다. 제 3군의 본 발명의 제 2의 발명에서는 스루 홀 도체 두께와 층간 수지 절연층의 도체 회로의 두께의 차가 작아지기 때문에, 양자의 임피던스 정합을 도모하기 쉽다.
제 3군의 본 발명의 제 3 발명의 다층 프린트 배선판에서는 코어 기판 상의 도체 회로의 두께를 층간 수지 절연층 상의 도체층의 두께보다도 10㎛을 넘게 두껍게 하지 않는다. 즉, 층간 수지 절연층의 도체층에 대해서 두께가 크게 다르지 않기 때문에, 상기 코어 기판 상의 도체 회로와 층간 수지 절연층 상의 도체층의 임피던스를 정합시킬 수 있고, 다층 프린트 배선판의 고주파 특성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.
또한, 상기 코어 기판 상의 도체 회로의 두께를 상기 층간 수지 절연층 상의 두께보다도 7㎛을 넘지 않도록 하는 것이 바람직하다. 코어 기판 상의 도체 회로의 두께와 상기 층간 수지 절연층 상의 두께가 크게 다른 경우, 히트 사이클에 의해 응력이 발생하여, 층간 수지 절연층의 크랙의 원인이 된다.
제 3군의 본 발명의 제 4 발명의 다층 프린트 배선판의 제조방법은 구리부착 적층판의 구리박을 에칭에 의해 얇게 한 후, 그 구리부착 적층판의 구리박을 패턴 에칭하여 도체 회로를 형성하고, 다음에 상기 도체 회로 상면에 층간 수지 절연층과 도체층을 교대로 적층하는 다층 프린트 배선판의 제조방법에 있어서, 상기 코어 기판 상의 도체 회로의 두께를 상기 층간 수지 절연층 상의 두께보다도 10㎛을 넘지 않는 범위로 조제하는 것을 특징으로 한다.
이 제조방법에서는 미세 패턴의 형성과 임피던스 정합을 동시에 달성할 수 있다.
그런데, 일본국 특개평 2-22887호 공보에서는 구리박을 25∼90% 에칭하여 얇은 구리부착 회로 기판을 제조하는 방법이 개시되어 있지만, 이 공보에서는 다층 구조의 다층 프린트 배선판을 제조하는 것은 기재, 시사도 되어 있지 않고, 제 3군의 본 발명과 같이, 코어 기판의 도체 회로와 층간 수지 절연층 상의 도체층의 임피던스 정합의 문제는 전혀 인식되지 않고, 제 3군의 본 발명과는 다른 발명이다.
제 3군의 본 발명에서 사용되는 구리부착 적층판은 글래스 포(cloth)-에폭시 수지, 글래스 포-비스말레이미드-트리아딘 수지, 글래스 포-플루오르 수지 등의 수지 프리프레그에 구리박을 부착한 적층판을 사용할 수 있다. 구리부착 적층판은 양면 구리부착 적층판, 한쪽면 구리부착 적층판을 사용할 수 있고, 특히 양면 구리부착 적층판이 가장 적합하다.
구리박의 두께의 조정은 에칭에 의해 행한다. 구체적으로는 황산-과산화수소 수용액, 과황산 암모늄, 염화 제2 구리, 염화 제2 철의 수용액을 이용한 화학 에 칭, 이온빔 에칭 등의 물리 에칭으로 행한다.
제 3군의 본 발명에서는, 에칭 속도는 0.001∼10㎛/분이 바람직하고, 특히 0.01∼0.3㎛이 바람직하다. 에칭 속도가 너무 빠르면 두께의 조정이 곤란하고, 또한 두께의 편차가 커지며, 너무 느리면 실용적이지 않기 때문이다.
에칭 온도는 20∼80℃가 바람직하다. 또 에칭은 스프레이, 침지, 어느 방법이어도 좋다.
에칭에 의해 얇게 된 구리박의 두께 편차는 ±1.0㎛ 이하가 가장 적합하다.
상기 구리부착 적층판의 두께는 0.5∼1.0㎜이 바람직하다. 너무 두꺼우면 구멍이 뚫리지 않고, 너무 얇으면 휨 등이 발생하기 쉽기 때문이다.
제 3군의 본 발명에서 관통구멍 형성에 사용되는 레이저는 20∼40mJ, 10-4∼10-8초의 단 펄스 레이저의 탄산가스 레이저인 것이 바람직히다. 쇼트 수는 5∼100쇼트이다.
전기 도금, 무전해 도금, 스퍼터, 증착 등에 의해 관통구멍의 내벽면을 금속화함으로써 스루 홀을 형성한 경우에도 이 스루 홀에 충전제를 충전할 수 있다.
또, 금속화된 스루 홀 내벽은 조화되어 있어도 좋다.
스루 홀 내벽을 금속화하는 경우에는, 구리박 및 금속화층(예를 들면, 무전해 도금층)의 두께는 10∼30㎛인 것이 바람직하다.
충전제로서는 비스페놀 F형 에폭시 수지 및 실리카, 알루미늄 등의 무기 입자로 이루어지는 것, 또는 금속입자 및 수지로 이루어지는 것 등 각종의 것을 사용 할 수 있다.
이와 같이 해서 형성된 스루 홀 형성 기판에 도체 회로를 설치한다. 도체회로는 에칭 처리에 의해 형성한다.
도체 회로 표면은 밀착성 개선을 위해 조화 처리하는 것이 바람직하다.
다음에, 절연 수지로 이루어지는 층간 수지 절연층을 설치한다.
상기 층간 수지 절연층을 형성하는 절연 수지로서는 제 1군의 본 발명에서 기재한 것과 동일한 것을 이용할 수 있다.
제 3군의 본 발명에서는, 층간 수지 절연층은 무전해 도금용 접착제이어도 좋다. 예를 들면 산이나 산화제에 난용성의 내열성 수지 중에 산, 산화제에 의해서 용해하는 입자를 포함시켜 두고, 이 입자를 산이나 산화제로 용해함으로써 절연 수지층의 표면을 조화할 수 있다.
상기 내열성 수지 입자로서는 아미노수지(멜라민 수지, 요소 수지, 구아나민 수지 등), 에폭시 수지(비스페놀형 에폭시 수지를 아민계 경화제로 경화시킨 것이 가장 적합), 비스말레이미드-트리아딘 수지 등으로 이루어지는 내열성 수지 입자를 이용할 수 있다.
또, 이러한 무전해 도금용 접착제에는 특히 경화 처리된 내열성 수지 입자, 무기입자나 섬유질 필러 등을 필요에 따라서 포함시킬 수 있다.
상기 내열성 수지 입자로서는 (1) 평균입자직경이 10㎛ 이하의 내열성 수지 분말, (2) 평균입자직경이 2㎛ 이하의 내열성 수지 분말을 응집시킨 응집입자, (3) 평균입자직경이 2∼10㎛인 내열성 수지 분말과 평균입자직경이 2㎛ 미만인 내열성 수지 분말의 혼합물, (4) 평균입자직경이 2∼10㎛인 내열성 수지 분말의 표면에 평균입자직경이 2㎛ 이하인 내열성 수지 분말 및 무기분말의 적어도 1종을 부착시킨 의사입자, (5) 평균입자직경이 0.8을 넘고 2.0㎛ 미만인 내열성 수지 분말과 평균입자직경이 0.1∼0.8㎛인 내열성 수지 분말의 혼합물 및 (6) 평균입자직경이 0.1∼1.0㎛인 내열성 수지 분말로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 입자를 이용하는 것이 바람직하다. 이들 입자는 보다 복잡한 조화면을 형성하기 때문이다.
이와 같은 층간 수지 절연층은 레이저 광이나 노광, 현상처리로 개구를 설치할 수 있다.
다음에, Pd 촉매 등의 무전해 도금용 촉매를 부여하고, 비아 홀용 개구 내를 도금하여 비아 홀을 설치하고, 또 절연 수지층 표면에 도체 회로를 설치한다. 무전해 도금막을 개구 내벽, 절연 수지층 표면 전체에 형성하고, 도금 레지스트를 설치한 후, 전기 도금하여 도금 레지스트를 제거하고, 에칭에 의해 도체 회로를 형성한다.
제 4군의 본 발명은, 하층 도체 회로 형성 기판 상에 층간 절연층을 형성하고, 이 층간 절연층에 개구를 설치하며, 상기 층간 절연층의 표면 및 상기 개구의 내벽을 도전화한 후, 이 개구를 전기 도금으로 충전하여 비아 홀을 형성하는 동시에, 상층 도체 회로를 형성하는 다층 프린트 배선판의 제조방법에 있어서, 상기 전기 도금은 도금액으로서 티오요소류, 시안화물 및 폴리알킬렌 옥사이드로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 첨가제 0.1∼1.5mmol/l과 금속 이온을 함유하는 수용액을 사용하여 행하는 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판의 제조방법이다.
상기 다층 프린트 배선판의 제조방법에서는 전기 도금액으로서 티오요소류, 시안화물 및 폴리알킬렌 옥사이드로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 첨가제 0.1∼1.5mmol/l과 금속 이온을 함유하는 수용액을 사용한다.
상기 전기 도금액 중의 첨가제는 금속과 같은 도전체 표면에 흡착하기 쉽다고 하는 성질을 갖고 있다. 그 때문에, 이들 첨가제는 도전화된 층간 절연층 표면 및 개구 내벽에 부착한다.
그러나, 첨가제의 부착율은 확산율에 달려있기 때문에, 일률적으로 평균적으로는 행해지지 않고, 개구 내에는 부착하기 어렵고, 역으로 도전화된 층간 절연층 표면(예를 들면, 비아 홀의 랜드부, 배선부 등)에는 용이하게 부착한다.
부착한 첨가제는 도금 저해제(inhibitor)로서 작용하고, 전기 도금의 석출을 방해한다. 이 때문에, 전기 도금에 의해 금속 이온이 비아 홀용 개구 내에 우선적으로 석출하고, 도전화된 절연층 표면에는 석출하기 어렵게 된다. 그 결과 비아 홀용 개구 내는 도금층에 의해 충전되지만, 동시에 형성되는 도체 회로가 되는 절연층 표면의 금속막의 두께는 두껍게 되지 않고, 비아 홀용 개구 내의 도금 충전과 도체 회로의 형성을 동시에 행할 수 있는 것이다.
상기 첨가제로서는 티오요소류, 시안화물 및 폴리알킬렌 옥사이드로부터 선택되는 적어도 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 티오요소류로서는 티오카르바민(일반적으로는 이것을 「티오요소」라고 부른다), 이소티오요소로부터 선택되는 적어도 1종 이상이 바람직하다.
상기 시안화물로서는 시안화 알칼리 금속이 바람직하다. 상기 시안화 알칼리 금속으로서는 예를 들면 시안화 나트륨, 시안화 칼륨 등을 들 수 있다.
또, 상기 폴리알킬렌 옥사이드로서는 폴리에틸렌 글리콜이 바람직하다.
제 4군의 본 발명에서는, 이들 첨가제를 1종 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.
또, 상기 첨가제의 농도는 0.1∼1.5mmol/l이다.
첨가제의 농도가 0.1mmol/l 미만에서는 비아 홀용 개구의 내벽면에 첨가제가 전혀 부착되지 않기 때문에, 금속 이온은 비아 홀용 개구의 내부에 과잉으로 석출하고, 그 때문에 개구로부터 도금이 팽출하고, 한편, 도체 회로 부분은 역으로 금속 이온이 부족하여 거의 석출하지 않는 상태가 된다. 또, 첨가제의 농도가 1.5mmol/l를 넘으면, 비아 홀용 개구 내부에도 도전화된 절연층 표면과 동일하게 첨가제가 부착하기 때문에, 개구내의 도금에 의한 충전이 생기지 않는 상태가 된다.
또한, 특히 첨가제로서 티오요소류를 사용한 경우의 농도는 0.3∼0.5mmol/l인 것이 바람직하다. 상기 범위에서 비아 홀용 개구의 표면이 완전히 평탄화하기 때문이다.
제 4군의 본 발명의 전기 도금액 중에 포함되는 금속 이온으로서는 예를 들면 구리 이온, 니켈 이온, 코발트 이온, 주석 이온, 금 이온 등이 바람직하다.
상기 구리 도금액으로서는 황산구리와 황산을 포함하는 수용액을 사용하는 것이 바람직하다. 또, 니켈도금액으로서는 황산 니켈 또는 염화 니켈과 붕산을 포 함하는 수용액을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 코발트 도금액으로서는 염화 코발트 또는 염기성 탄산 코발트와 차아인산을 포함하는 수용액을 사용하는 것이 바람직하다. 주석 도금액으로서는 염화 주석의 수용액을 사용하는 것이 바람직하다. 또, 금도금액으로서는 염화금 또는 시안화금 칼륨을 포함하는 수용액을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 전기 도금액 중에 글리세린, 폴리에틸렌 글리콜, 셀룰로스, 키토산 등을 첨가함으로써 증점시켜도 좋다. 증점에 의해 첨가제의 확산이 느려지고, 상기 첨가제의 비아 홀용 개구 내의 부착량과 절연층 표면의 부착량에 차이를 부여하기 쉽고, 비아 홀용 개구 내에 도금 충전하기 쉽기 때문이다.
이와 같이, 제 4군의 본 발명의 다층 프린트 배선판의 제조방법에서는 티오요소류, 이산화물 및 폴리알킬렌 옥사이드로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 첨가제를 도금 저해제(inhibitor)로서 사용함으로써, 비아 홀의 충전 형성과 도체 회로의 형성을 동시에 실현할 수 있다.
또한, 종래 기술로서, 일본국 특개소 57-116799호 공보에는 티오요소 함유 황산 수용액 중에서 전해세척을 행하는 기술이 개시되어 있다. 또, 일본국 특공소 62-8514호 공보에는 티오요소 함유 황산구리 도금으로 모양도금하는 기술이 개시되어 있다. 또한 일본국 특개소 49-3833호 공보에는 티오요소를 이용하여 선택적인 무전해 도금을 행하고, 다층 배선판을 제조하는 방법이 개시되어 있다.
그러나, 어느 공보에도 전기 도금에 의해 비아 홀의 도금 충전과 도체 회로의 형성을 동시에 행할 수 있는 것에 대해서는 기재도 시사도 되어 있지 않고, 제 4군의 본 발명과는 그 기술적 사상을 다르게 하고 있다.
제 4군의 본 발명에서는, 하층 도체 회로 형성 기판 상에 층간 절연층을 형성하고, 이 층간 절연층에 개구를 설치하고, 상기 층간 절연층의 표면 및 상기 개구의 내벽을 도전화한 후, 전기 도금을 행한다.
상기 층간 절연층에 설치하는 비아 홀용 개구는 어스펙트비가 개구 깊이/개구 직경=1/3∼1/1인 것이 바람직하다. 어스펙트비가 1/3 미만에서는 개구의 직경이 너무 커져서 도금 충전할 수 없고, 또 어스펙트비가 1/1을 넘으면, 금속 이온이 개구 내에 확산하기 어렵게 되어, 역시 도금 충전할 수 없기 때문이다.
비아 홀용 개구의 직경은 20∼100㎛이 바람직하다. 100㎛을 넘으면 금속 이온을 충분히 공급할 수 없고, 도금 충전하기 어렵게 되고, 20㎛ 미만에서는 금속 이온이 확산하기 어렵게 되어, 금속 이온을 충분히 공급할 수 없고, 역시 도금 충전하기 어렵기 때문이다.
상기 개구의 깊이는 10∼100㎛이 바람직하다. 10㎛ 미만에서는 층간 절연이 너무 얇게 되고, 100㎛을 넘으면 금속 이온이 확산하기 어려워서, 금속 이온을 충분히 공급할 수 없고, 도금 충전하기 어렵기 때문이다.
상기 층간 절연층 표면 및 개구 내벽을 도전화하는 방법으로서는 무전해 도금, 스퍼터링, 증착 등에 의해 금속층을 설치하는 방법이 채용된다.
상기 금속층으로서는 구리, 니켈, 주석 및 귀금속으로부터 선택되는 적어도 1종 이상이 바람직하다.
상기 금속층의 두께로서는 0.1∼1.0㎛이 바람직하다. 0.1㎛ 미만에서는 전기 도금하기 어렵고, 1㎛을 넘으면 에칭 제거하여 도체 회로를 독립 패턴으로 하는 것이 어려워지는 경우가 있기 때문이다.
상기 전기 도금은 전술한 전기 도금액을 사용하여 행하지만, 이 때, 도전화된 기판을 음극으로 하고, 도금 피착용의 금속을 양극으로 하여 행한다.
양극인 도금 피착용 금속으로서는 볼형상, 기둥형상의 것 등을 사용할 수 있다.
전류 밀도로서는 0.5∼3A/dm2가 바람직하다. 이 이유는 0.5A/dm2 미만에서는 첨가제의 효과가 약해져서 비아 홀 충전을 할 수 없고, 또 3A/dm2를 넘으면 이온 공급이 도금 석출에 따르지 않게 되어, 석출 상태에 얼룩이 생겨 버리는, 말하자면 「탄 도금(burnt plating)」이라고 불리는 상태가 되어 버리기 때문이다.
전기 도금 후의 도체 회로의 두께는 5∼30㎛이 바람직하다. 도체 회로의 두께가 5㎛ 미만이면, 전기 도금을 위해 형성한 얇은 도전화층을 에칭할 때에, 형성된 도체 회로 자신이 에칭되어 소멸해 버릴 가능성이 있고, 두께가 30㎛을 넘으면 도체 회로를 형성하도록 하면, 도금 레지스트를 두껍게 할 필요가 있기 때문에, 도체 회로를 미세 패턴화할 수 없기 때문이다.
또한, 비아 홀용 개구 부분에 도금 충전한 후, 도체 회로 형성면(피도금 면)을 음극, 도금 피착용의 금속을 양극으로 하고, 양극과 음극 사이의 전압을 일정하게 하고, 도금 금속 이온이 존재하는 도금액 중에서 단속적인 전기 도금(정전압 펄스 도금)을 행함으로써, 도체 회로를 두껍게 부착하는 것이 가능하다. 상기 정전압 펄스 도금은 막두께의 균일성이 우수하기 때문에, 균일한 막두께의 도체 회로를 설치할 수 있고, 제조된 다층 프린트 배선판이 임피던스 정합하기 쉬워진다.
이와 같은 단속적인 전기 도금에 의해, 도금 두께가 균일하게 되는 이유로서는, 도금 부착량이 많아지는 경향이 있는 피도금면의 단 가장자리부나 비아 홀 구멍의 주위 부분에서는 도금막이 양극측에 순간적으로 흐르는 스파이크 전류에 의해서 우선적으로 용해하는 한편, 도금 부착량이 적어지는 경향이 있는 피도금면의 중앙부나 비아 홀용 개구의 내부에는 음극측에 순간적으로 흐르는 스파이크 전류에 의해서 다른 부분과 동일하게 도금이 석출하는 결과, 우수한 균일 전착성을 얻을 수 있기 때문이라고 생각된다.
또, 단속적인 전기 도금에 의해, 도금막의 결정성이 높아지는 이유로서는, 전압인가의 중단에 의해, 피도금면의 계면 근방의 금속 이온이 확산하여 그 농도가 항상 일정하게 되고, 석출한 도금막의 결정 격자에 결함이 생기기 어렵기 때문이라고 추정된다.
다음에, 제 4군의 본 발명에서의 다층 프린트 배선판의 제조방법에 대해서 설명한다.
(1) 기판으로서는 수지 또는 세라믹 기판 등의 절연기판을 사용할 수 있다.
수지 기판으로서는 섬유질 기판에 열경화성 수지, 열가소성 수지 또는 열경화성 수지와 열가소성 수지의 복합체를 담근 프리프레그를 적층한 절연 기판, 혹은 이와 같은 프리프레그와 구리박을 싣고, 이것을 가열 프레스한 구리부착 적층판을 사용할 수 있다.
상기 섬유질 기판으로서는 글래스 크로스, 아라미드 섬유포 등을 사용할 수 있다.
또, 필요에 따라서 스루 홀을 설치하는 것이 가능하다. 스루 홀 중에는 충전재를 충전해도 좋고, 스루 홀 상은 덮개도금이라고 불리는 도금에 의해 피복되어 있어도 좋다.
(2) 상기 기판 상에 종래로부터 공지의 방법을 이용하여 도체 배선을 형성하고, 이 도체 배선 형성 기판에 층간 절연층을 설치하고, 이어서 이 층간 절연층에 비아 홀용 개구를 형성한다. 층간 절연층의 개구는 노광, 현상처리를 행함으로써, 또는 레이저 광을 조사함으로써 설치한다.
층간 절연층이 세라믹제인 경우에는 세라믹의 그린 시트에 미리 개구해 두고, 이 그린 시트를 적층한다.
층간 수지 절연층의 재료로서는 열경화성 수지, 열가소성 수지, 열경화성 수지의 일부를 감광화한 수지 또는 이들의 복합 수지를 사용할 수 있다.
층간 절연층은 미경화의 수지를 도포하여 형성해도 좋고, 또 미경화의 수지 필름을 열압착하여 형성해도 좋다. 또한 미경화 수지 필름의 한쪽면에 구리박 등의 금속층이 형성된 수지 필름을 부착해도 좋다. 이와 같은 수지 필름을 사용하는 경우에는, 비아 홀 형성부분의 금속층을 에칭한 후, 레이저 광을 조사하여 개구를 설치한다.
금속층이 형성된 수지 필름으로서는 수지가 부착된 구리박 등을 사용할 수 있다.
상기 층간 절연층을 형성할 때에, 무전해 도금용 접착체층을 사용할 수 있다. 이 무전해 도금용 접착제는 경화처리된 산 혹은 산화제에 가용성의 내열성 수지 입자가 산 혹은 산화제에 난용성의 미경화 내열성 수지 중에 분산되어 이루어지는 것이 가장 적합하다. 산, 산화제로 처리함으로써, 내열성 수지 입자가 용해 제거되고, 표면에 항아리형상의 앵커로 이루어지는 조화면을 형성할 수 있기 때문이다.
상기 무전해 도금용 접착제에 있어서, 특히 경화 처리된 상기 내열성 수지 입자로서는 제 1군의 본 발명에서 이용하는 것과 동일한 것을 이용하는 것이 바람직하다. 이들은 보다 복잡한 앵커를 형성할 수 있기 때문이다.
조화면의 깊이는 Rmax=0.01∼20㎛이 바람직하다. 도체 회로와의 밀착성을 확보하기 위해서이다. 특히 세미애디티브법에서는 0.1∼5㎛이 바람직하다. 밀착성을 확보하면서 무전해 도금막을 제거할 수 있기 때문이다.
상기 산 혹은 산화제에 난용성의 내열성 수지로서는 「열경화성 수지 및 열가소성 수지로 이루어지는 수지 복합체」 또는 「감광성 수지 및 열가소성 수지로 이루어지는 수지 복합체」등이 바람직하다. 전자에 대해서는 내열성이 높고, 후자에 대해서는 비아 홀용의 개구를 포토리소그래피에 의해 형성할 수 있기 때문이다.
상기 열경화성 수지로서는 제 1군의 본 발명에서 이용하는 것과 동일한 것이 가장 적합하다.
에폭시 수지로서는 제 1군의 본 발명에서 이용하는 것과 동일한 것을 사용할 수 있다.
열가소성 수지로서는 제 1군의 본 발명에서 이용하는 것과 동일한 것을 사용할 수 있다.
열경화성 수지(감광성 수지)와 열가소성 수지의 혼합 비율은 열경화성 수지(감광성 수지)/열가소성 수지=95/5∼50/50이 바람직하다. 내열성을 손상하지 않고, 높은 인성값을 확보할 수 있기 때문이다.
상기 내열성 수지 입자의 혼합 중량비는 내열성 수지 매트릭스의 고형분에 대해서 5∼50중량%가 바람직하고, 10∼40중량%가 더욱 바람직하다.
내열성 수지 입자는 제 1군의 본 발명에서 이용하는 것과 동일한 것이 바람직하다.
(3) 다음에, 이 층간 절연층 상(수지가 부착된 구리박의 경우에는 구리박 상에도)에 비아 홀용 개구 표면도 포함시켜 무전해 도금이나 스퍼터링 등에 의해 금속층을 형성하여 도전화한다.
(4) 또한, 이 위에 도금 레지스트를 설치한다. 도금 레지스트로서는 시판의 감광성 드라이 필름이나 액상 레지스트를 사용할 수 있다.
그리고, 감광성 드라이 필름을 부착한다든지, 액상 레지스트를 도포한 후, 자외선 노광처리를 행하고, 알칼리 수용액으로 현상처리한다.
(5) 다음에, 상기 처리를 행한 기판을 상기 전기 도금액에 침지한 후, 무전해 도금층을 음극으로 하고, 도금 피착 금속을 양극으로 하여 직류 전기 도금을 행하고, 비아 홀용 개구를 도금 충전함과 동시에, 상층 도체 회로를 형성하는 것이다.
(6) 다음에, 도금 레지스트를 강 알칼리 수용액으로 박리한 후에 에칭을 행하고, 무전해 도금층을 제거함으로써, 상층 도체 회로 및 비아 홀을 독립 패턴으로 한다.
상기 에칭액으로서는 황산/과산화수소 수용액, 염화 제2 철, 염화 제2 구리, 과황산 암모늄 등의 과황산염의 수용액이 사용된다.
(7) 이 후, 필요에 따라서, (2)∼(6)의 공정을 반복하고, 마지막으로 솔더 레지스트층 및 땜납 범프 등을 형성함으로써, 다층 프린트 배선판의 제조를 종료한다.
제 5군의 본 발명의 제 1 발명은 층간 수지 절연층과 도체층이 교대로 적층되고, 각 도체층 사이가 비아 홀로 접속된 빌드 업 배선층이 코어 기판의 양면에 형성되어 이루어지는 다층 프린트 배선판에 있어서, 상기 코어 기판에 형성된 스루 홀의 관통구멍을 막도록 비아 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판이다.
상기 다층 프린트 배선판에 있어서, 상기 스루 홀의 관통구멍은 직경 200㎛ 이하로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또, 제 5군의 본 발명의 제 2 발명은, 이하의 (1)∼(4)의 공정을 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판의 제조방법이다.
(1) 코어 기판에 레이저에 의해 직경 200㎛ 이하의 관통구멍을 뚫는 공정,
(2) 상기 관통구멍 내에 도금을 실시하여 스루 홀을 형성하는 공정,
(3) 코어 기판에 상기 스루 홀로의 개구를 설치한 층간 수지 절연층을 형성 하는 공정,
(4) 상기 층간 수지 절연층의 개구에 도금을 행함으로써, 스루 홀의 관통구멍을 막도록 비아 홀을 형성하는 공정.
제 5군의 본 발명의 제 1 발명의 다층 프린트 배선판 및 제 2 발명의 다층 프린트 배선판의 제조방법에서는, 코어 기판에 형성된 스루 홀의 관통구멍을 막도록 비아 홀이 형성되고, 스루 홀 바로 위의 영역을 내층 패드로서 기능시킴으로써 데드 스페이스가 없어지고, 또한 스루 홀로부터 비아 홀에 접속하기 위한 내층 패드를 배선할 필요도 없기 때문에, 스루 홀의 랜드 형상을 동그란 원으로 할 수 있다. 그 결과, 다층 코어 기판 중에 설치되는 스루 홀의 배치 밀도가 향상하고, 코어 기판의 표면측에 형성되는 다층 배선층과, 안쪽측에 형성되는 다층 배선층으로 동일 페이스로 배선을 통합할 수 있기 때문에, 상층의 다층 배선층과 하층의 다층 배선층의 층수를 같게 함으로써, 층수를 최소로 할 수 있다. 또, 스루 홀의 바로 위에 비아 홀을 설치하기 때문에, 배선길이를 단축할 수 있고, 신호의 전송속도를 높이는 것이 가능하게 된다.
또, 스루 홀의 관통구멍이 직경 200㎛ 이하로 형성되어 있는 경우에는, 관통구멍을 막도록 비아 홀을 형성해도 비아 홀이 그다지 크게 형성되지 않고, 비아 홀이 형성되어 있는 층간 수지 절연층에서의 배선 밀도를 저하시키지 않는다.
제 5군의 본 발명의 제 1 및 제 2의 발명에서는, 상기 층간 수지 절연층으로서 무전해 도금용 접착제를 이용하는 것이 바람직하다. 이 무전해 도금용 접착제는 경화 처리된 산 또는 산화제에 가용성의 내열성 수지 입자가 산 또는 산화제에 난 용성의 미경화의 내열성 수지 중에 분산되어 이루어지는 것이 가장 적합하다.
산, 산화제로 처리함으로써, 내열성 수지 입자가 용해 제거되고, 표면에 항아리형상의 앵커로 이루어지는 조화면을 형성할 수 있다.
상기 무전해 도금용 접착제에 있어서, 특히 경화 처리된 상기 내열성 수지 입자로서는 제 1군의 본 발명에서 이용하는 것과 동일한 것을 이용할 수 있다. 이들은 보다 복잡한 앵커를 형성할 수 있기 때문이다.
조화면의 깊이는 Rmax=0.01∼20㎛이 바람직하다. 밀착성을 확보하기 위해서이다. 특히 세미애디티브법에서는 0.1∼5㎛이 바람직하다. 밀착성을 확보하면서, 무전해 도금막을 제거할 수 있기 때문이다.
상기 산 혹은 산화제에 난용성의 내열성 수지로서는 「열경화성 수지 및 열가소성 수지로 이루어지는 수지 복합체」 또는 「감광성 수지 및 열가소성 수지로 이루어지는 수지 복합체」로 이루어지는 것이 바람직하다. 전자에 대해서는 내열성이 높고, 후자에 대해서는 비아 홀용의 개구를 포토리소그래피에 의해 형성할 수 있기 때문이다.
상기 열경화성 수지로서는 제 1군의 본 발명에서 이용하는 것과 동일한 것을 이용할 수 있다.
열가소성 수지로서는 제 1군의 본 발명에서 이용하는 것과 동일한 것을 이용할 수 있다.
열경화성 수지(감광성 수지)와 열가소성 수지의 혼합 비율은 열경화성 수지(감광성 수지)/열가소성 수지=95/5∼50/50이 바람직하다. 내열성을 손상하지 않고, 높은 인성값을 확보할 수 있기 때문이다.
상기 내열성 수지 입자의 혼합 중량비는 내열성 수지 매트릭스의 고형분에 대해서 5∼50중량%가 바람직하고, 10∼40중량%가 보다 바람직하다.
내열성 수지 입자는 제 1군의 본 발명에서 이용하는 것과 동일한 것이 바람직하다.
또한, 접착제는 조성이 다른 2층에 의해 구성해도 좋다.
또, 다층 프린트 배선판의 표면에 부가하는 솔더 레지스트층으로서는 다양한 수지를 사용할 수 있고, 예를 들면 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지의 아크릴레이트, 노보락형 에폭시 수지, 노보락형 에폭시 수지의 아크릴레이트를 아민계 경화제나 이미다졸 경화제 등으로 경화시킨 수지 등을 사용할 수 있다.
한편, 이와 같은 솔더 레지스트층은 강직 골격을 갖는 수지로 구성되기 때문에 박리가 생기는 경우가 있다. 이 때문에, 보강층을 설치함으로써 솔더 레지스트층의 박리를 방지할 수도 있다.
여기에서 상기 노보락형 에폭시 수지의 아크릴레이트로서는 페놀 노보락이나 크레졸 노보락의 글리시질 에테르를 아크릴산이나 메타크릴산 등과 반응시킨 에폭시 수지 등을 이용할 수 있다.
상기 이미다졸 경화제는 25℃에서 액상인 것이 바람직하다. 액상이면 균일 혼합할 수 있기 때문이다.
이와 같은 액상 이미다졸 경화제로서는 1-벤질-2-메틸 이미다졸(품명 : IB2MZ), 1-시아노 에틸-2-에틸-4-메틸 이미다졸(품명 : 2E4MZ-CN), 4-메틸-2-에틸 이미다졸(품명 : 2E4MZ) 등을 이용할 수 있다.
상기 이미다졸 경화제의 첨가량은 상기 솔더 레지스트 조성물의 총 고형분에 대해서 1∼10중량%로 하는 것이 바람직하다. 이 이유는 첨가량이 이 범위 내이면 균일 혼합이 쉽기 때문이다.
상기 솔더 레지스트의 경화전 조성물은 용매로서 글리콜 에테르계의 용제를 사용하는 것이 바람직하다.
이와 같은 조성물을 이용한 솔더 레지스트층은 유리산이 발생하지 않고, 구리 패드 표면을 산화시키지 않는다. 또 인체에 대한 유해성도 적다.
상기 글리콜 에테르계 용매로서는 하기 구조식 (3)의 것, 특히 바람직하게는 디에틸렌글리콜디메틸에테르(DMDG) 및 트리에틸렌글리콜디메틸에테르(DMTG)로부터 선택되는 어느 하나의 적어도 1종을 이용한다. 이들 용제는 30∼50℃ 정도의 가온에 의해 반응개시제인 벤조페논이나 미히라케톤을 완전히 용해시킬 수 있기 때문이다.
CH3O-(CH2CH2O)n-CH3(n=1∼5) …(3)
상기 글리콜 에테르계의 용매는 솔더 레지스트 조성물의 전 중량에 대해서 10∼70wt%가 바람직하다.
이상 설명한 바와 같은 솔더 레지스트 조성물에는 그 밖에 각종 소포제나 레벨링제, 내열성이나 내염기성의 개선과 가소성 부여를 위해 열경화성 수지, 해상도 개선을 위해 감광성 모노머 등을 첨가할 수 있다.
예를 들면, 레벨링제로서는 아크릴산 에스테르의 중합체로 이루어지는 것이 바람직하다. 또 개시제로서는 치바 가이기제의 일가큐어 I907, 광증감제로서는 일본화약제의 DETX-S가 바람직하다.
또한, 솔더 레지스트 조성물에는 색소나 안료를 첨가해도 좋다, 배선 패턴을 은폐할 수 있기 때문이다. 이 색소로서는 프탈로 시아닝 링을 이용하는 것이 바람직하다.
첨가 성분으로서의 상기 열경화성 수지로서는 비스페놀형 에폭시 수지 등을 이용할 수 있다. 이 비스페놀형 에폭시 수지에는 비스페놀 A형 에폭시 수지와 비스페놀 F형 에폭시 수지가 있고, 내염기성을 중시하는 경우에는 전자가, 저점도화가 요구되는 경우(도포성을 중시하는 경우)에는 후자가 바람직하다.
첨가성분으로서의 상기 감광성 모노머로서는 다가 아크릴계 모노머 등을 이용할 수 있다. 상기 다가 아크릴계 모노머는 해상도를 향상시킬 수 있기 때문이다. 다가 아크릴계 모노머로서는 예를 들면 日本化藥社제의 DPE-6A, 共榮社化學社제의 R-604 등을 이용할 수 있다.
또, 이들 솔더 레지스트 조성물의 점도는 25℃에서 0.5∼10㎩·s가 바람직하다. 보다 바람직하게는 1∼10㎩·s이다. 롤 코터로 도포하기 쉬운 점도이기 때문이다.
제 6군의 본 발명의 제 1의 발명은, 층간 수지 절연층과 도체층이 교대로 적층되고, 각 도체 층간이 비아 홀로 접속된 빌드 업 배선층이 코어 기판의 양면에 형성되어 이루어지는 다층 프린트 배선판에 있어서, 상기 코어 기판에 형성된 스루 홀의 바로 위에 하층 비아 홀이 배치되고, 그 하층 비아 홀의 바로 위에 상층 비아 홀이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판이다.
제 6군의 본 발명의 제 2의 발명은, 층간 수지 절연층과 도체층이 교대로 적층되고, 각 도체 층간이 비아 홀로 접속된 빌드 업 배선층이 코어 기판의 양면에 형성되어 이루어지는 다층 프린트 배선판에 있어서, 상기 코어 기판에 형성된 스루 홀에는 충전제가 충전됨과 동시에 상기 충전제의 스루 홀로부터의 노출면을 덮는 도체층이 형성되어 이루어지고, 그 도체층에는 하층의 비아 홀이 배치되고, 그 하층의 비아 홀의 바로 위에 상층의 비아 홀이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판이다.
제 6군의 본 발명의 제 3의 발명은, 층간 수지 절연층과 도체층이 교대로 적층되고, 각 도체층 사이가 비아 홀로 접속된 빌드 업 배선층이 코어 기판의 양면에 형성되어 이루어지는 다층 프린트 배선판에 있어서, 상기 코어 기판에 형성된 스루 홀의 관통구멍을 막도록 하층의 비아 홀이 배치되고, 그 하층의 비아 홀의 바로 위에 상층의 비아 홀이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판이다.
이들 다층 프린트 배선판에 있어서는, 스루 홀의 바로 위에 범프가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또, 이들 다층 프린트 배선판에 있어서는, 상기 하층의 비아 홀이 금속으로 충전된 구조인 것이 바람직하다.
또한, 상기 다층 프린트 배선판에 금속이 충전되어 있지 않은 경우에는, 상 기 하층의 비아 홀의 오목부에 도전 페이스트 또는 수지가 충전되어 있는 것이 바람직하다.
제 6군의 본 발명의 제 1 발명의 다층 프린트 배선판에서는, 스루 홀의 바로 위에 하층 비아 홀을 배치하고, 상기 하층 비아 홀의 바로 위에 상층 비아 홀을 배치하기 때문에, 스루 홀과 하층 비아 홀과 상층 비아 홀이 직선형상으로 되어 배선길이가 단축하고, 신호의 전송속도를 높이는 것이 가능하게 된다.
제 6군의 본 발명의 제 2 발명의 다층 프린트 배선판에서는, 코어 기판에 설치한 스루 홀에 충전제가 충전되고, 또한 이 충전제에 스루 홀로부터의 노출면을 덮는 도체층이 형성되고, 이 도체층에 비아 홀을 접속시킴으로써, 빌드 업 배선층과 스루 홀의 접속을 행하는 구조로 한 점에 특징이 있다. 즉, 스루 홀 바로 위의 영역을 내층 패드로서 기능시킴으로써, 스루 홀의 바로 위에 하층의 비아 홀을 배치할 수 있도록 하고 있다. 그리고, 상기 하층 비아 홀의 바로 위에 상층 비아 홀을 배치하기 때문에, 스루 홀과 하층 비아 홀과 상층 비아 홀이 직선상으로 되고, 배선길이가 단축하여, 신호의 전송속도를 높이는 것이 가능하게 된다.
제 6군의 본 발명의 제 1 발명의 다층 프린트 배선판에서는, 코어 기판에 형성된 스루 홀의 관통구멍을 막도록 하층 비아 홀을 배치함으로써, 스루 홀의 랜드와 비아 홀의 접속을 취한다. 그리고, 상기 하층의 비아 홀의 바로 위에 상층의 비아 홀을 배치하기 때문에, 스루 홀과 하층 비아 홀과 상층 비아 홀이 직선상으로 되고, 배선길이가 단축하여, 신호의 전송속도를 높이는 것이 가능하게 된다.
또, 스루 홀의 바로 위에 하층의 비아 홀을 배치하고, 상기 하층 비아 홀의 바로 위에 상층 비아 홀을 배치하고, 스루 홀의 바로 위에 범프를 배치하는 경우에는, 스루 홀-하층 비아 홀-상층 비아 홀-범프가 직선상으로 되어 배선길이가 단축하고, 신호의 전송속도를 높이는 것이 가능하게 된다.
제 6군의 본 발명의 다층 프린트 배선판에서는 상기 층간 수지 절연층으로서 무전해 도금용 접착제를 이용하는 것이 바람직하다. 이 무전해 도금용 접착제는 경화처리된 산 또는 산화제에 가용성의 내열성 수지 입자가 산 또는 산화제에 난용성의 미경화의 내열성 수지 중에 분산되어 이루어지는 것이 가장 적합하다.
산, 산화제로 처리함으로써, 내열성 수지 입자가 용해 제거되고, 표면에 항아리형상의 앵커로 이루어지는 조화면을 형성할 수 있다.
상기 무전해 도금용 접착제에 있어서, 특히 경화 처리된 상기 내열성 수지 입자로서는 제 1군의 본 발명에서 이용하는 것과 동일한 것을 이용하는 것이 바람직하다. 이들은 보다 복잡한 앵커를 형성할 수 있기 때문이다.
조화면의 깊이는 Rmax=0.01∼20㎛이 좋다. 밀착성을 확보하기 위해서이다. 특히 세미애디티브법에서는 0.1∼5㎛가 좋다. 밀착성을 확보하면서 무전해 도금막을제거할 수 있기 때문이다.
상기 산 또는 산화제에 난용성의 내열성 수지로서는 「열경화성 수지 및 열가소성 수지로 이루어지는 수지 복합체」 또는 「감광성 수지 및 열가소성 수지로 이루어지는 수지 복합체」로 이루어지는 것이 바람직하다. 전자에 대해서는 내열성이 높고, 후자에 대해서는 비아 홀용의 개구를 포토리소그래피에 의해 형성할 수 있기 때문이다.
상기 열경화성 수지로서는 제 1군의 본 발명에서 이용하는 것과 동일한 것을 이용하는 것이 바람직하다.
상기 열가소성 수지로서는 제 1군의 본 발명에서 이용하는 것과 동일한 것을 이용하는 것이 바람직하다.
열경화성 수지(감광성 수지)와 열가소성 수지의 혼합 비율은 열경화성 수지(감광성 수지)/열가소성 수지=95/5∼50/50이 좋다. 내열성을 손실하지 않고, 높은 인성값을 확보할 수 있기 때문이다.
상기 내열성 수지 입자의 혼합 중량비는 내열성 수지 매트릭스의 고형분에 대해서 5∼50중량%, 바람직하게는 10∼40중량%가 좋다.
내열성 수지 입자로서는 제 1군의 본 발명에서 이용하는 것과 동일한 것을 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 접착제는 조성이 다른 2층에 의해 구성해도 좋다.
또, 프린트 배선판의 표면에 부가하는 솔더 레지스트층으로서는 제 5군의 본 발명에서 이용하는 것과 동일한 것을 이용할 수 있다.
(실시예)
이하에 실시예를 들어서 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에만 한정되지 않는다.
(실시예 1)
도 1 (a)∼(g)는 본 발명의 프린트 배선판에 도체 배선을 형성하는 공정, 도 2 (a)∼(e)는 본 발명의 다층화한 프린트 배선판을 제조하는 공정의 일례를 각각 도시한 것이다.
도 1(a)에 도시하는 바와 같이, 프린트 배선판에 도체 배선을 형성하는 공정에서는 절연 기판으로서 글래스포 에폭시 수지나 BT재 등의 절연기판(1001)(도 1(a) 참조)을 이용하였다.
다음에, 크레졸 노보락형 에폭시 수지(日本化藥社제, 분자량 2500)의 25중량% 아크릴화물을 35중량부, 감광성 모노머(東亞合成社제, 상품명 아로닉스 M315) 3.15중량부, 소포제(산노프코사제, S-65) 0.5중량부, N-메틸 필로리돈(NMP) 3.6중량부, 폴리에테르 술폰(PES) 12중량부, 에폭시 수지 입자(三洋化成社제, 상품명 폴리 머폴)의 평균입자직경 1.0㎛의 것을 7.2중량부, 평균입자직경 0.5㎛의 것을 3.09중량부를 혼합한 후, 또한 NMP 30중량부를 첨가하고, 비즈밀로 교반 혼합하고, 또한, 이미다졸 경화제(四國化成社제, 상품명 2E4MZ-CN) 2중량부, 광개시제(치바 가이기사제, 일가큐어 I-907) 2중량부, 광증감제(日本化藥社제, DETX-S) 0.2중량부, NMP 1.5중량부를 교반 혼합하여 무전해 도금용 접착제 조성물을 얻었다.
이 무전해 도금용 접착제(1013)를 롤 코터를 이용하여 도포하고, 수평상태에서 20분간 방지한 후, 60℃에서 30분 건조하고, 두께 35㎛의 무전해 도금용 접착제층(1013)을 형성하였다.
얻어진 배선 기판의 양면을 초고압 수은등에 의해 500mJ/㎠에서 노광하고, 150℃에서 5시간 가열하였다.
또한, 크롬산에 19분간 침지하고, 접착제층의 표면에 존재하는 에폭시 수지 입자를 용해 제거한다. 이 처리에 의해 조화면을 무전해 도금용 접착제층(1013)의 표면에 형성하였다.(도 1(b)참조)
하기의 조건으로, 약 1㎛ 정도의 얇게 부착한 무전해 구리 도금층(1002)을 형성하고(도 1(c) 참조), 이 위에 감광성 드라이 필름을 부착하고 노광, 현상처리에 의해 레지스트(1003)를 배치하였다(도 1(d) 참조).
무전해 구리 도금액 ;
EDTA 150g/L
황산구리 20g/L
HCHO 30mL/L
NaOH 40g/L
α, α'-비피리딜 80mg/L
PEG 0.1g/L
무전해 도금 조건 ;
70℃의 액온에서 30분
두껍게 부착한 전기 구리 도금층(1004)을 형성하고(도 1(e) 참조), 레지스트(1003)를 수산화 나트륨 수용액으로 박리(도 1(f) 참조)한 후에, 황산-과산화수소 수용액 등으로 에칭을 실시하고, 얇게 부착한 무전해 구리 도금층(1002)을 제거(도 1(g) 참조)함으로서, 도체 회로(1005)를 형성하였다.
또, 도 2 (a)∼(e)에 도시하는 공정은, 2층 이상(도면에서는 2층)의 도체층(1006a, 1006b) 사이를 전기적으로 접속하기 위해, 각 도체층(1006a)의 일부에 에칭으로 개구를 설치하고, 또한 이 개구부에서 1006a와 1006b 사이에 레이저 등을 이용하여 비아 홀 형성용 개구(1007)를 형성하고(도 2(b) 참조), 이 개구(1007) 내에 얇게 부착한 무전해 도금층(1008)을 형성하고(도 2(c) 참조), 그 후 두껍게 부착한 전기 도금층(1009)을 형성(도 2 (d) 참조)함으로써, 비아 홀(1010)을 형성하는 공정이다.
먼저, 금속층인 구리박(1006a) 및 절연수지(1011)로 이루어지는 수지가 부착된 구리박(1012)을 도체 배선(1006b)이 형성된 기판 상에 열압하였다(도 2(a) 참조).
다음에, 비아 홀용 개구를 에칭에 의해 설치하고(도 2(b) 참조), 에칭은 황산-과산화수소 수용액에 의해 행하였다. 또한 탄산가스 레이저 등으로 절연 수지(1011)을 제거하였다(도 2(c) 참조).
다음에, 전술한 조건에 의해 무전해 구리도금을 실시하여 비아 홀용 개구 내에 무전해 구리도금막(1008)을 피착시켰다.
또한, 도금 레지스트(1003)를 설치하고 전기 도금을 행하고, 비아 홀(1010) 및 전기 도금층(1009)을 형성하였다.
제 1군의 본 발명의 프린트 배선판의 제조방법의 주요 특징은 전기 도금을 정전압 펄스 도금법에 의해서 형성하는 데에 있다.
도 3 (a), (b)에 이 발명의 정전압 펄스 도금법의 전형적인 전압 및 전류의 파형을 나타내었다. 또한, 참고를 위해, 도 8 (a), (b)에는 PC 도금법의 전압 및 전류의 파형을, 또 도 9 (a), (b)에는 PR도금법의 전압 및 전류의 파형을 나타내었다.
이들 파형은 IWATSU사제 SS-570S 싱크로스코프로 파형 관찰하였다. 또한, 전류 프로브로서 소니텍트닉스제 A6303 카렌트 프로브, 전류 프로브용 앰프로서 소니텍트닉스사제 A503B, 전원으로서 소니텍트닉스사제 TM502AWO를 사용하였다.
도 3 (a), (b), 도 8 (a), (b) 및 도 9 (a), (b)에 도시되는 전압 및 전류 파형의 비교로부터, PR 도금법 및 PC 도금법은 각각 역전해에 의한 양극 용해의 유무에 차이는 있지만, 어느 것이나 전류 파형은 거의 구형상의 파형인 것에 반해서, 제 1군의 본 발명의 제 1 발명이 신규로 개발한 정전압 펄스 도금법은 그 전류 파형이 전압인가시에는 음극측에 순간적인 스파이크 전류가 흐르는 동시에, 전압인가 해제시에는 반대로 양극측에 순간적인 스파이크 전류가 흐르는 파형인 것을 알았다.
또한, 전원 장치로서는 직류 전원(三社電機社제 DC AUTO 시리즈)을 사용하고, 전압의 인가, 중단의 제어는 디지털 타이머로 릴레이의 온, 오프를 행함으로써 실시하였다.
황산 180g/l, 황산구리 80g/l로 이루어지는 황산구리 도금 조를 이용하고, 표 1에 나타내는 도금 조건으로 직류 도금법, PC 도금법, PR 도금법 및 정전압 펄스 전기 도금법의 4종류의 전기 도금법을 이용하여, 255㎜×340㎜ 사이즈의 기판에 실질적으로 동일하게 되는 부착량의 전기 구리 도금층을 형성하여 프린트 배선판으로 하고, 이 때 기판의 중앙부와 단 가장자리부에서 전기 구리 도금층의 막두께를 측정하여, 중앙부와 단 가장자리부의 위치에서 각각 측정한 전기 구리 도금층의 막두께의 편차((최대 두께-최소 두께)/두께의 평균)를 산출하고, 이 값으로부터 균일 전착성을 평가하였다.
이 평가결과를 도 4에 나타낸다. 또한, 균일 전착성은 그 값이 작을수록 우수하다.
Figure 112001005587134-pct00002
도 4의 결과로부터 상기 4종류의 전기 도금법 중에서 정전압 펄스 도금법이 가장 균일 전착성이 우수하다는 것을 알았다.
다음에, 정전압 펄스 도금법을 이용하고, 상기 스테인레스 기판 상에 형성한 전기 구리 도금층에 대해서 어닐링을 행하지 않고 X선 회절법에 의해서 회절 패턴을 측정하였다. 결과를 도 5에 나타내었다. 반값폭은 0.25deg.이었다.
또한, 참고를 위해, 직류 도금법, PC 도금법 및 PR 도금법에 의해 형성한 전기 구리 도금층에 대해서도 동일한 방법으로 회절 패턴을 측정한 결과를 각각 표 2에 나타내었다. 각각의 반값폭은 0.45deg., 0.40deg., 0.30deg.이었다.
표 2
Figure 112001005587134-pct00003
표 2의 비교로부터, 상기 4종류의 전기 도금법 중에서, 정전압 펄스 도금법이 가장 반값폭이 좁고, 결정성이 우수하다는 것을 알았다.
이상의 것으로부터 제 1군의 본 발명의 제조방법에서는 전기 도금층을 정전압 펄스 도금법으로 형성하는 것을 필수의 발명 특정 사항으로 함으로써, 결정성 및 균일 전착성이 우수한 전기 도금층으로 이루어지는 도체 회로를 형성할 수 있다는 것이 명확해졌다.
또한, 피도금면의 사이즈, 정전압 펄스 도금 용액의 조성 및 도금 조건으로서는 특별히 한정되지 않지만, 적절한 범위의 일례로서 이하에 나타낸다.
·도금면의 사이즈 : 세로 치수 255∼510㎜×가로 치수 255∼510㎜
·도금 조 조성
황산 Cu : 50∼80g/l, 황산 : 180∼240g/l, 염소 이온 : 40∼50ppm, pH<1, 조 온도 : 실온, 양극/음극 간격 : 10∼20㎝
·도금 조건
양극 : 무산소 구리, 인가전압 : 0.01∼10V, 인가시간 : 10초 이하, 바람직 하게는 0.5×10-3∼5×10-3초, 중단시간 : 10-12초 이상, 바람직하게는 1×10-3∼8×10-3초, 인가시간/중단시간=0.01∼100.
또, 본 발명의 제조방법에서는 전기 도금층이 결정성이 우수하고, 도금 피막 중에 존재하는 잔류응력도 작기 때문에, 이 상태 그대로 사용해도 신뢰성이 높은 배선이나 접속을 얻을 수 있기 때문에, 응력 저감을 위해 행하는 어닐링 처리 공정을 생략하는 것도 가능하다.
(실시예 2)
다음에, CMOS IC칩의 제조에 응용한 실시예를 기재한다.
MOS 웨이퍼의 주지의 기술, 예를 들면 주식회사 옴사 발생(쇼와 62년 6월 20일)의 「LSI 프로세스 공학」제22∼23페이지에 걸쳐서 기재되어 있는 바와 같은 방법으로, IC 웨이퍼를 제조하였다(도 10(a) 참조).
전면에 Cu 스퍼터를 실시하고, 두께 0.6㎛의 Cu층(1014)을 형성하였다(도 10 (b) 참조). Cu 스퍼터는 진공 스퍼터 장치(德田製作所社제 : CFS-8EP)에 의해 행할 수 있다.
다음에, 스핀코터로 Cu층(1014) 상에 네거티브형 포토 레지스트(東京應化工業株式會社제 : OMR83)를 도포한 후, 그 건조를 행하였다. 이 후, 프리베이크, 노광, 현상 및 포스트베이크함으로써, 도금 레지스트(1015)(두께 4㎛, L/S=20/20㎛)를 형성하였다. 다음에 10% 황산 수용액에 침지하여 표면을 활성화시키고, 전술한 조건으로 정전압 펄스 구리도금을 행하였다(도 10 (c) 참조).
도금 레지스트(1015)를 수산화나트륨 수용액으로 제거하고, 노출한 구리도금막(1016)을 황산-과산화수소 수용액으로 용해 제거하고, CMOS IC를 얻었다(도 10 (d) 참조).
(실시예 3)
A. 조화면 형성용 수지조성물의 조제
크레졸 노보락형 에폭시 수지(日本化藥社제, 분자량 : 2500)의 25% 아크릴화물을 디에틸렌글리콜디메틸에테르(DMDG)에 용해시킨 수지액 34중량부, 이미다졸 경화제(四國化成社제, 2E4MZ-CN) 2중량부, 감광성 모노머인 카프로락톤 변성 트리스(아크록시에틸)이소시아누레이트(東亞合成社제, 상 품명: 아로닉스 M325) 4중량부, 광중합 개시제로서의 벤조페논(關東化學社제) 2중량부, 광증감제로서의 미히라케톤(關東化學社제) 0.2중량부, 감광성 모노머(日本化藥社제, KAYAMER PM-21) 10중량부, 및 에폭시 수지 입자(三洋化成社제, 폴리머폴)의 평균 입자 직경 1.0㎛인 15중량부와 평균 입자 직경 0.5㎛인 10중량부를 혼합한 후, N-메틸피롤리돈(NMP) 30.0중량부를 첨가하면서 혼합하고, 호모디스퍼 교반기로 점도 7Pa·s로 조정하며, 계속해서 3본 롤로 혼련하여 감광성의 조화면 형성용 수지 조성물(층간 수지 절연재)를 조제했다.
B. 프린트 배선판의 제조방법
(1) 두께 0.6mm의 유리 에폭시 수지 또는 BT(비스말레이미드트리아진) 수지로 이루어지는 기판(2001) 양면에 18㎛의 구리박(2008)이 적층되어 있는 구리부착 적층판을 출발재료로 했다(도11(a) 참조). 우선, 이 구리부착 적층판을 드릴로 구 멍을 내고, 무전해 도금 처리를 실시하여, 패턴상으로 에칭함으로써, 기판(2001)의 양면에 하층 도체 회로(2004)와 스루 홀(2009)을 형성했다.
(2) 스루 홀(2009) 및 하층 도체 회로(2004)를 형성한 기판을 물로 씻고, 건조시킨 후, NaOH(10g/l), NaC1O2(40g/1), Na3PO4(l6g/1)를 포함하는 수용액을 흑화 조(산화 조)로서 흑화처리, 및 NaOH(19g/l), NaBH4(5g/1)를 포함하는 수용액을 환원 조로서 환원처리를 하여, 그 스루 홀(2009)을 포함하는 하층 도체 회로(2004)의 전표면에 조화면(2004a, 2009a)을 형성했다(도11(b) 참조).
(3) 비스페놀 F형 에폭시 수지를 포함하는 수지 충전제(2010)를 기판의 일면에 롤 코터를 이용하여 도포함으로써, 하층 도체 회로(2004) 사이 혹은 스루 홀(2009)내에 충전하고, 가열 건조시킨 후, 다른쪽 면에 대해서도 동일하게 수지 충전제(2010)를 도체 회로(2004)사이 혹은 스루 홀(2009)내에 충전하여, 가열 건조시켰다(도11(c) 참조).
(4) 상기(3)의 처리를 끝낸 기판의 일면을, #600의 벨트 연마지(三共理化學社 제)를 이용한 벨트 샌딩 연마에 의해, 내층 구리패턴(2004)의 표면이나 스루 홀(2009)의 랜드 표면에 수지 충전제(2010)가 남지 않도록 연마하고, 이어서, 상기 벨트 샌딩 연마에 의한 손상을 제거하기 위한 버프연마를 행했다. 이러한 일련의 연마를 기판의 다른쪽 면에 관해서도 동일하게 행했다.
이어서, 100℃에서 1시간, 120℃에서 3시간, 150℃에서 1시간, 180℃에서 7시간의 가열처리를 하여 수지 충전제(2010)를 경화시켰다.
이렇게 하여, 스루 홀(2009)이나 도체 회로 비형성부에 형성된 수지 충전제(20l0)의 표층부 및 하층 도체 회로(2004)의 표면을 평탄화하고, 수지 충전제(2010)와 하층 도체 회로(2004)의 측면(2004a)이 조화면을 통하여 강고하게 밀착하고, 또한 스루 홀(2009)의 내벽면(2009a)과 수지 충전제(2010)가 조화면을 통해 강고하게 밀착된 절연성 기판을 얻었다(도11(d) 참조).
(5) 상기 기판을 물로 씻고, 산성 탈지한 후, 소프트 에칭하고, 이어서, 에칭액을 기판의 양면에 스프레이로 뿜어, 하층 도체 회로(2004)의 표면과 스루 홀(2009)의 랜드 표면과 내벽을 에칭함으로써, 하층 도체 회로(2004)의 전표면에 조화면(2004a, 2009a)을 형성했다(도12(a) 참조). 에칭액으로서, 이미다졸 구리(Ⅱ) 복합체 10중량부, 글리콜산 7중량부, 염화칼륨 5중량부 및 이온 교환수 78중량부를 혼합한 것을 사용했다.
또한, 이 기판을 보로플루오르화 주석(0.1mo1/1) - 티오요소(1.0mo1/1)를 포함하는 용액으로 이루어지는 무전해 주석 치환 도금 조내에 50℃에서 1시간 침지하고, 상기 조화층의 표면에 두께 0.3㎛의 주석 치환 도금층을 형성했다. 단, 이 도금층에 관해서는 도시하지 않는다.
(6) 상기 A에 기재한 방법에 의해 조제한 조화면 형성용 수지 조성물을, 상기 (5)의 처리를 끝낸 기판의 양면에 롤 코터를 이용하여 도포하고, 수평상태에서 20분간 방치하고 나서, 60℃에서 30분의 건조를 행하여, 두께 60㎛인 조화면 형성용 수지 조성물층(2002)을 형성했다(도12(b) 참조). 또한, 이 조화면 형성용 수지 조성물층(2002)상에 점착제를 통해 폴리에틸렌텔레프탈레이트 필름을 부착했다.
(7) 상기 (6)에서 조화면 형성용 수지 조성물층(2002)을 형성한 기판(2001)의 양면에, 차광 잉크에 의해 두께 5㎛의 검은 원이 그려진 두께 5mm의 소다라임 유리기판을 검은 원이 그려진 측을 조화면 형성용 수지 조성물층(2002)에 밀착시켜, 초고압 수은등에 의해 3000mJ/㎠ 강도로 노광한 후, DMDG 용액으로 스프레이 현상하여, 100㎛ 직경의 비아 홀용 개구(2006)를 형성했다. 이 후, 100℃에서 1시간, 150℃에서 5시간의 가열처리를 실시하고, 포토마스크 필름에 상당하는 치수 정밀도가 뛰어난 비아 홀용 개구(2006)를 가지는 두께 50㎛의 층간 수지 절연층(2002)을 형성했다(도12(c) 참조). 또한, 비아 홀이 되는 개구에는 조화층을 부분적으로 노출시켰다.
(8) 비아 홀용 개구(2006)를 형성한 기판을 크롬산을 포함하는 용액에 2분간 침지하고, 층간 수지 절연층(2002)의 표면에 존재하는 에폭시 수지입자를 용해 제거함으로써, 층간 수지 절연층(2002)의 표면을 조화면(깊이 5㎛)으로 하고, 그 후, 중화용액(시프레이사 제)에 침지하고 나서 물로 씻었다(도12(d) 참조).
또한, 조화면 처리한 상기 기판의 표면에, 팔라듐 촉매(아트텍사 제)를 부여함으로써, 층간 수지 절연층(2002)의 표면 및 비아 홀용 개구(2006)의 내벽면에 촉매핵을 부착시켰다.
(9) 다음에, 이하 조성의 무전해 구리도금 수용액중에 기판을 침지하여, 조화면 전체에 두께 3㎛의 무전해 구리도금막(2012)을 형성했다(도13(a) 참조).
〔무전해 도금 수용액〕
NiSO4 0.003mo1/1
주석산 0.20mo1/l
황산구리 0.03mo1/1
HCHO 0.05mo1/1
NaOH 0.10mo1/1
α,α' -비피리딜(PEG) 40mg/1
폴리에틸렌글리콜(PEG) 0.lg/1
〔무전해 도금 조건〕
33℃의 조 온도
상기 공정을 거친 기판을 세로로 절단하여, 그 단면을 현미경에 의해 관찰했다. 도16은 형성된 무전해 구리도금막의 두께를 나타내는 모식적인 부분 확대 단면도이다. 도16에 도시한 바와같이, 층간 수지 절연층(2002)의 조화면의 오목부에 형성된 무전해 구리도금막(2012)은 조화면의 볼록부에 형성된 무전해 구리도금막(2012)에 비해 그 두께가 상대적으로 얇게 되어 있다. 이때문에, 후술하는 에칭 공정에서 오목부의 도금막을 완전히 제거할 수 있다.
(10) 시판의 감광성 드라이 필름을 무전해 구리도금막(2012)에 열압착함으로써 부착하고, 크롬층에 의해 도금 레지스트 비형성 부분이 마스크 패턴으로서 그려진 두께 5mm의 소다라임 유리기판을 크롬층이 형성된 측을 감광성 드라이 필름에 밀착시켜, 110mJ/㎠로 노광한 후, 0.8% 탄산 나트륨으로 현상처리하여, 두께 15㎛ 의 도금 레지스트(2003)를 형성했다(도13(b) 참조).
(11) 이어서, 이하의 조건으로 전해 구리도금을 실시하고, 두께 15㎛의 전해 구리도금막(2013)을 형성했다(도l3(c) 참조).
〔전해 도금 수용액〕
황산 180g/l
황산구리 80g/1
첨가제 1m1/l
(아토텍 재팬사 제, 카파라시드 GL)
〔전해 도금 조건]
전류밀도 1.2A/dm2
시간 30분
온도 실온
(12) 도금 레지스트(2003)를 5% KOH로 박리 제거한 후, 그 도금 레지스트(2003)하의 무전해 도금막(2012)을 황산과 과산화수소의 혼합액으로 에칭 처리하여 용해 제거하고, 무전해 구리도금막(2012)과 전해 구리도금막(2013)으로 이루어지는 두께 18㎛의 도체 회로(비아 홀(2007)을 포함한다)(2005)를 형성했다(도13(d) 참조).
(13) 상기(5)∼(12)의 공정을 되풀이함으로써, 또한 상층의 층간 수지 절연층과 도체 회로를 형성하여, 다층 배선판을 얻었다. 단, Sn치환은 행하지 않았다( 도14(a)∼도15(b) 참조).
(14) 다음에, 디에틸렌글리콜디메틸에테르(DMDG)에 60중량%의 농도가 되도록 용해시킨 크레졸 노보락형 에폭시 수지(日本化藥社제)의 에폭시기50%를 아크릴화한 감광성 부여의 오리고마(분자량: 4000) 46.67 중량부, 메틸에틸케톤에 용해시킨 80중량%의 비스페놀 A형 에폭시 수지(유화셀사제, 상품명: 에피코트 1001) 6.67중량부, 동일하게 비스페놀 A형 에폭시 수지(유화셀사제, 상품명: 에피코트 E-1001-B80) 6.67중량부, 이미다졸 경화제(四國化成社제, 상품명: 2E4MZ-CN) 1.6 중량부, 감광성 모노머(日本化藥社제, KAYAMER PM-21) 6중량부, 아크릴산 에스테르 중합물로 이루어지는 레베링제(共榮社化學社제, 상품명: 포리플로 No.75) 0.36중량부를 용기에 넣고, 교반, 혼합하여 혼합 조성물을 조제하고, 이 혼합 조성물에 대해 광중합 개시제로서 일가큐어 I-907(치바가이기사제) 2.0중량부, 광증감제로서의 DETX-S(日本化藥社제) 0.2중량부, DMDG 0.6중량부를 가함으로써, 점도를 25℃에서 1.4±0.3Pa·s로 조정한 솔더 레지스트 조성물을 얻었다.
또한, 점도 측정은 B형 점도계(東京計器社제, DVL-B형)로 60rpm의 경우는 로터 No. 4, 6rpm의 경우는 로터 No.3에 의했다.
(15) 다음에, 다층 배선기판의 양면에, 상기 솔더 레지스트 조성물을 20㎛의 두께로 도포하고, 70℃에서 20분간, 70℃에서 30분간의 조건으로 건조처리를 한 후, 크롬층에 의해 솔더 레지스트 개구부의 패턴이 그려진 두께 5mm의 소다라임 유리기판을, 크롬층이 그려진 측을 솔더 레지스트층에 밀착시켜 1000mJ/㎠의 자외선으로 노광하고, DMTG용액으로 현상처리하여, 200㎛ 직경의 개구를 형성했다.
그리고, 또한, 80℃에서 1시간, 100℃에서 1시간, 120℃에서 1시간, 150℃에서 3시간의 조건으로 가열처리하여 솔더 레지스트층을 경화시켜, 개구를 가지고, 그 두께가 20㎛인 솔더 레지스트층(2014)을 형성했다.
(16) 다음에, 솔더 레지스트층(2014)을 형성한 기판을, 염화니켈(30g/1), 차아인산 나트륨(10g/l), 구연산 나트륨(10g/l)을 포함하는 pH=5의 무전해 니켈 도금액에 20분간 침지하고, 개구부에 두께 5㎛의 니켈 도금층(1015)을 형성했다. 또한, 그 기판을 시안화금 칼륨(2g/1), 염화 암모늄(75g/1), 구연산 나트륨(50g/1), 차아인산 나트륨(10g/1)을 포함하는 무전해도금액에 93℃의 조건에서 23초간 침지하고, 니켈 도금층(2015)상에 두께 0.03㎛의 금도금층(2016)을 형성했다.
(17) 이 후, 솔더 레지스트층(2014)의 개구에 납땜 페이스트를 인쇄하고, 200℃에서 리플로우함으로써 납땜 범프(납땜체)(2017)를 형성하고, 납땜 범프(2017)를 가지는 다층배선 프린트 기판을 제조했다(도15(c) 참조).
(비교예 1)
무전해 도금액으로서 하기의 것을 사용한 외는, 실시예 1과 동일하게 하여 다층 배선 프린트 기판을 제조했다.
〔무전해 도금 수용액〕
EDTA 40g/1
황산구리 10g/1
HCHO 6m1/l
NaOH 6g/l
α, α' -비피리딜 40mg/l
폴리에틸렌글리콜(PEG) 10g/l
이렇게하여 제조한 실시예 1 및 비교예 1의 프린트 배선판에 대해 온도 121℃, 상대습도 100%, 압력 2기압으로 168시간 방치하고, 전원층인 플레인 도체층(메시 패턴이 아님)에 팽창이 발생하는지 여부를 확인했다.
또한, 도체 회로사이의 도체 나머지에 대해서는, (12)의 공정을 종료한 후, 그 표면을 현미경으로 관찰함으로써 평가했다. 또한, 제조한 프린트 배선판을 비아 홀 부분에서 절단하여 비아 홀의 균일 전착성을 조사했다. 또한, 도체 회로사이의 수지표면을 크롬산으로 제거하는 처리는 행하지 않는다.
평가결과를 하기의 표 3에 표시한다.
표 3
팽창 발생 유무 비아 홀용 개구부분의 도금성 도체 회로사이의 도금 나머지
실시예3 무 양호 무
비교예1 유 양호 유
상기 표 3에 표시한 결과에서 명백한 바와같이, 실시예 3에 관한 프린트 배선판에서는 팽창이나 도체 나머지가 발생하지 않고, 비아 홀 주위의 균일 전착성도 양호했다.
(실시예 4)
실시예에 관한 다층 프린트 배선판(3010)의 구성에 대해, 도 23을 참조하여 설명한다. 다층 프린트 배선판(3010)에서는 코어 기판(3030)의 표면 및 이면에 도체 회로(3034, 3034)가 형성되고, 또한, 상기 도체 회로(3034, 3034) 상에 빌드 업 배선층(3080A, 3080B)이 형성되어 있다. 상기 빌드 업층(3080A, 3080B)은 비아 홀(3060) 및 도체 회로(3058)가 형성된 층간 수지 절연층(3050)과, 비아 홀(3160) 및 도체 회로(3158)가 형성된 층간 수지 절연층(3150)으로 이루어진다.
다층 프린트 배선판(3010)의 상면측에는 IC 칩의 랜드(도시하지 않음)에 접속하기위한 납땜 범프(3076U)가 설치되어 있다. 납땜 범프(3076U)는 비아 홀(3160) 및 비아 홀(3060)을 통하여 스루 홀(3036)에 접속되어 있다.
한편, 하면측에는 도터(daughter) 보드의 랜드(도시하지 않음)에 접속하기 위한 납땜 범프(3076D)가 설치되어 있다. 상기 납땜 범프(3076D)는 비아 홀(3160) 및 비아 홀(3060)을 통하여 스루 홀(3036)에 접속되어 있다.
실시예4의 다층 프린트 배선판(3010)에서 코어기판(3030)상의 도체 회로(3034)가 두께(t31) 18㎛로 형성되고, 또한, 층간 수지 절연층(3050) 및 (3150)상의 도체층(3058) 및 (3158)(t32)이 18㎛으로 형성되어 있고, 도체 회로(3034)가 도체층(3058) 및 (3158)에 대해 두께가 크게 다르지 않기 때문에, 상기 코어기판(3030)상의 도체 회로(3034)와 층간 수지 절연층상의 도체층(3058, 3158)의 임피던스를 정합시킬 수 있어, 양호한 고주파 특성을 달성하고 있다.
이어서, 다층 프린트 배선판(3010)의 제조방법에 대해 설명한다. 우선, 다층 프린트 배선판의 제조방법에 이용하는 A. 무전해 도금용 접착제, B. 층간 수지 절연제, C. 수지 충전제, D. 솔더 레지스트 조성물의 조성에 관해 설명한다.
A. 무전해 도금용 접착제 조제용의 원료 조성물(상층용 접착제)의 조제
(1) 크레졸 노보락형 에폭시 수지(日本化藥社제, 분자량 2500)의 25% 아크릴화물을 80Wt%의 농도로 DMDG에 용해시킨 수지액을 35중량부, 감광성 모노머(東亞合成社제, 아로닉스 M315) 3.15중량부, 소포제(산노프코사제, S-65) 0.5중량부, NMP 3.6중량부를 교반 혼합함으로써 수지조성물①을 얻었다.
(2) 폴리에테르술폰(PES) 12중량부, 에폭시 수지 입자(三洋化成社제, 폴리머폴)의 평균 입자 직경 1.0㎛인 것을 7.2중량부, 평균 입자 직경 0.5㎛인 것을 3.09중량부를 혼합한 후, 다시 NMP 30중량부를 첨가하여, 비즈밀로 교반 혼합함으로써 수지조성물②을 얻었다.
(3) 이미다졸 경화제(四國化成社제, 2E4MZ-CN) 2중량부, 광개시제(치바가이기사제, 일가큐어 I-907) 2중량부, 광증감제(日本化藥社제, DETX-S) 0.2중량부, NMP 1.5중량부를 교반 혼합함으로써 경화제 조성물③을 얻었다.
B. 층간 수지 절연제 조제용의 원료 조성물(하층용 접착제)의 조제
(1) 크레졸 노보락형 에폭시 수지(日本化藥社제, 분자량 2500)의 25% 아크릴화물을 80wt%의 농도로 DMDG에 용해시킨 수지액을 35중량부, 감광성 모노머(東亞合成社제, 아로닉스 M315) 4중량부, 소포제(산노프코사제, S-65) 0.5중량부, NMP 3.6중량부를 교반 혼합함으로써 수지조성물①을 얻었다.
(2) 폴리에테르술폰(PES) 12중량부, 에폭시 수지 입자(三洋化成社제, 폴리머폴)의 평균 입자 직경 0.5㎛인 것을 14.49중량부를 혼합한 후, 다시 NMP 30중량부를 첨가하여, 비즈밀로 교반 혼합함으로써 수지조성물②를 얻었다.
(3) 이미다졸 경화제(四國化成社제, 2E4MZ-CN) 2중량부, 광개시제(치바가이 기사제, 일가큐어 I-907) 2중량부, 광증감제(日本化藥社제, DETX-S) 0.2중량부, NMP 1.5중량부를 교반 혼합함으로써 경화제 조성물③을 얻었다.
C. 수지 충전제의 조정
(1) 비스페놀 F형 에폭시 모노머(유화셀사제, 분자량 310, 상품명: YL983U) 100중량부와 평균 입자 직경 1.6㎛로 표면에 실란커플링제가 코팅된 SiO2 구형상 입자〔아드마텍사제, CRS 1101-CE, 여기서, 최대입자의 크기는 후술하는 내층 구리패턴의 두께(15㎛)이하로 한다.〕170중량부, 레벨링제(산노프코사제, 상품명 페레놀S4) 1.5중량부를 3본 롤로 혼련하고, 그 혼합물의 점도를 23±1℃에서 45,000∼49,000cps로 조정했다.
(2) 이미다졸 경화제(四國化成社제, 상품명: 2E4MZ-CN) 6.5중량부.
(3) 혼합물(1)과 (2)를 혼합하여, 수지 충전제를 조제했다.
D. 솔더 레지스트의 조정
DMDG에 용해시킨 60중량%의 크레졸 노보락형 에폭시 수지(日本化藥社제)의 에폭시기 50%를 아크릴화한 감광성 부여의 오리고마(분자량 4000)를 46.67g, 메틸에틸케톤에 용해시킨 80중량%의 비스페놀 A형 에폭시 수지(유화셀사제, 에피코트 1001) 15.0g, 이미다졸 경화제(四國化成社제, 2E4MZ-CN) 1.6g, 감광성 모노머인 다가 아크릴 모노머(日本化藥社제, R 604) 3g, 마찬가지로 다가 아크릴 모노머(共榮社化學社제, DPE6A) 1.5g, 분산계 소포제(산노프코사제, S-65) 0.71g을 혼합하고, 또한 이 혼합물에 대해 광개시제로서의 벤조페논(關東化學社제)을 2g, 광증감제로 서의 미히라케톤(關東化學社제)을 0.2g 추가하여, 점도를 25℃에서 2.0Pa·s로 조정한 솔더 레지스트 조성물을 얻었다.
다층 프린트 배선판의 제조
(1) 두께 0.8mm의 유리 에폭시 수지로 이루어지는 기판(3030)의 양면에 12㎛의 구리박(3031)이 적층되어 있는 구리부착 적층판(3030A)(三菱瓦斯化學社제, HL 830)을 출발재료로 했다(도 17(A) 참조). 양면의 구리박(3031)을 에칭액(三菱瓦斯化學社제, SE-07)을 이용하여 두께를 3㎛로 조정했다(도 17(B) 참조).
(2) 이 기판(3030)에 대해, ø0.3mm의 드릴을 이용하여 관통구멍(3032)을 뚫었다(도 17(C) 참조). 그 후, 과망간산칼륨으로 관통구멍(3032)의 벽면을 데스미어(desmear) 처리했다.
(3) 기판(3030)의 전면에 촉매처리를 한 후, 무전해 도금막(3035)을 0.1㎛ 형성하고 나서, 상기 전해 도금막(3035)을 통하여 전류를 흐르게 하고, 전해 구리도금을 1A/dm2로 행하여, 15㎛의 도금막(3033)을 형성했다(도 17(D) 참조). 이에따라, 관통구멍(3032)에 스루 홀(3036)을 형성했다.
(4) 상기 도금막(3033)이 형성된 구리박(3031)의 표면에 드라이 필름 레지스트(旭化學社제, AQ4059: 도시하지 않음)를 부착시켜, L/S= 50/50㎛로 패턴을 형성하고, 염화 제2 구리로 에칭하고 나서, 2%의 NaOH로 레지스트를 박리함으로써, 도체 회로(3034)를 형성했다(도 17(E) 참조).
다음에, 도체 회로(내층 구리패턴)(3034)의 표면과 스루 홀(3036)의 랜드(3036a) 표면과 내벽에, 각각, 조화면(3038)을 형성했다(도 18(F) 참조). 조화면(3038)은 전술의 기판(3030)을 물로 씻고, 건조한 후, 에칭액을 기판의 양면에 스프레이로 뿜어, 도체 회로(3034) 표면과 스루 홀(3036)의 랜드(3036a) 표면과 내벽을 에칭함으로써 형성했다. 에칭액에는 이미다졸구리(Ⅱ) 복합체 10중량부, 글리콜산 7중량부, 염화칼륨 5중량부, 이온 교환수 78중량부를 혼합한 것을 이용했다.
(5) 이어서, 수지층(3040)을 배선기판의 도체 회로(3034)사이와 스루 홀(3036)내에 형성했다(도18(G) 참조). 수지층(3040)은 미리 조제한 상기 C의 수지 충전제를, 롤 코터에 의해 배선기판의 양면에 도포하고, 도체 회로사이와 스루 홀내에 충전하여, 100℃에서 1시간, 120℃에서 3시간, 150℃에서 1시간, 180℃에서 7시간, 각각 가열처리함으로써 경화시켜 형성했다.
(6) (5)의 처리로 얻은 기판(3030)의 일면을 벨트 샌딩 연마했다. 이 연마로 #600의 벨트연마지(三共理化學社제)를 이용하고, 도체 회로(3034)의 조화면(3038)이나 스루 홀(3036)의 랜드(3036a) 표면에 수지 충전제(3040)가 남지 않도록 했다(도18(H) 참조). 다음에, 이 벨트 샌딩 연마에 의한 손상을 제거하기 위해, 버프 연마를 행했다. 이러한 일련의 연마를 기판의 다른쪽 면에 대해서도 동일하게 행했다.
얻어진 배선기판(3030)은 도체 회로(3034) 사이에 수지층(3040)이 형성되고, 스루 홀(3036) 내에 수지층(3040)이 형성되어 있다. 도체 회로(3034)의 조화면(3038)과 스루 홀(3036)의 랜드(3036a) 표면의 조화면이 제거되어 있고, 기판 양면이 수지 충전제에 의해 평활화되어 있다. 수지층(3040)은 도체 회로(3034) 측면의 조화면(3038) 또는 스루 홀(3036)의 랜드부(3036a) 측면의 조화면(3038)과 밀착하고, 또한, 수지층은 스루 홀의 내벽 조화면과 밀착되어 있다.
(7) 또한, 노출된 도체 회로(3034)와 스루 홀(3036)의 랜드(3036a) 상면을 에칭처리로 조화하고, 깊이 3㎛의 조화면(3042)을 형성했다(도 18(I) 참조).
이 조화면(3042)을 주석 치환 도금하고, 0.3㎛ 두께의 Sn층(도시하지 않음)을 형성했다. 치환 도금은 보로플루오르화 주석 0.1mol/L, 티오요소 1.0mol/L, 온도 50℃, pH= 1.2의 조건에서 조화면을 Cu-Sn 치환 반응시켰다.
(8) 얻어진 배선 기판(3030)의 양면에, 상기 B에서 얻어진 점도 1.5Pa ·s의 층간 수지 절연제(하층용)(3044)를 조제후 24시간 이내에 롤 코터로 도포하고, 수평상태에서 20분간 방치하고 나서, 60℃에서 30분의 건조(프리베이크)를 행하고, 이어서, 상기 A에서 얻어진 점도 7Pa·s의 감광성 접착제용액(상층용)(3046)을 조제후 24시간 이내에 도포하여, 수평상태에서 20분간 방치하고 나서, 60℃에서 30분의 건조(프리베이크)를 행하고, 두께 35㎛의 접착제층(3050α)을 형성했다(도 19(J) 참조).
(9) 상기(8)에서 접착제층을 형성한 기판(3030)의 양면에 도시하지 않은 85㎛ø의 검은 원이 인쇄된 포토마스크 필름(도시하지 않음)을 밀착시켜, 초고압 수은등에 의해 500mJ/㎠로 노광했다. 이를 DMTG 용액으로 스프레이 현상하고, 또한, 해당 기판(3030)을 초고압 수은등에 의해 3000mJ/㎠로 노광하여, 100℃에서 1시간, 120℃에서 1시간, 그 후 150℃에서 3시간의 가열처리(포스트 베이크)를 함으로써, 포토마스크 필름에 상당하는 치수 정밀도가 뛰어난 85㎛ø의 개구(비아 홀 형성용 개구)(3048)를 가지는 두께 35㎛의 층간 수지 절연층(2층 구조)(3050)을 형성했다(도19(K) 참조). 또한, 비아 홀이 되는 개구(3048)에는 주석 도금층(도시하지 않음)을 부분적으로 노출시켰다.
(10) 얻어진 기판(3030)을 크롬산에 1분간 침지하고, 접착제층(3050)의 표면에 존재하는 에폭시 수지 입자를 용해 제거했다. 이 처리에 의해, 조화면을 접착제층(3050)의 표면에 형성했다. 그 후, 얻어진 기판(3030)을 중화용액(시프레이사제)에 침지하고 나서 물로 씻었다(도 19(L) 참조).
또한, 배선기판(3030)의 표면에, 팔라듐 촉매(아트텍사제)를 부여함으로써, 무전해 도금막(3044) 표면 및 비아 홀용 개구(3048)의 조화면에 촉매핵을 붙였다.
(11) 얻어진 기판(3030)을 이하의 조건의 무전해 구리도금 조 내에 침지하고, 두께 1.6㎛의 무전해 구리도금막(3052)을 기판(3030)의 전체에 형성했다(도 19(M) 참조).
무전해 도금액;
EDTA: 150g/L
황산구리: 820g/L
HCHO : 30mL/L
NaOH: 40g/L
α,α ' -비피리딜: 80mg/L
PEG: 0.1g/L
무전해 도금 조건;
70℃의 조 온도에서 30분
(12) 다음에, 시판의 감광성 드라이 필름(도시하지 않음)을 무전해 구리도금막(3052)에 붙여, 패턴이 인쇄된 마스크 필름(도시하지 않음)을 실었다.
이 기판(3030)을, 100mJ/㎠로 노광하고, 그 후 0.8% 탄산나트륨으로 현상처리하여, 두께 15㎛의 도금 레지스트(3054)를 형성했다(도 20(N) 참조).
(13) 이어서, 얻어진 기판에 이하의 조건으로 전해 구리도금을 실시하고, 두께 15㎛의 전해 구리도금막(3056)을 형성했다(도 20(O) 참조).
전해 도금액;
황산: 180g/L
황산구리: 80g/L
첨가제: 1mL/L(첨가제는 아토텍 재팬사 제: 상품명 카파라시드 GL)
전해 도금 조건;
전류밀도: lA/dm2
시간: 30분
온도: 실온
(14) 도금 레지스트(3054)를 5% KOH로 박리 제거한 후, 황산과 과산화수소 혼합액으로 에칭하고, 도금 레지스트 밑의 무전해 도금막(3052)을 용해하여 제거하고, 무전해 도금(3052) 및 전해 구리도금막(3056)으로 이루어지는 두께 18㎛(10∼30㎛)의 도체 회로(3058) 및 비아 홀(3060)을 얻었다(도 20(P) 참조).
또한, 70℃에서 80g/L의 크롬산에 3분간 침지하고, 도체 회로(3058)사이의 무전해 도금용 접착제층(3050)의 표면을 1㎛ 에칭처리하여, 표면의 팔라듐 촉매를 제거했다.
(15) (7)과 동일한 처리를 행하여, 도체 회로(3058) 및 비아 홀(3060)의 표면에 Cu-Ni-P로 이루어지는 조화면(3062)을 형성하고, 또한 그 표면에 Sn치환을 행했다(도 21(Q) 참조).
(16) (8)∼(14)의 공정을 되풀이함으로써, 또한 상층의 층간 수지 절연층(3160)과 비아 홀(3160) 및 도체 회로(3158)를 형성했다. 또한, 비아 홀(3160) 및 상기 도체 회로(3158)의 표면에 조화층(3162)을 형성하여, 다층 프린트 배선판을 완성했다(도21(R) 참조). 또한, 이 상층의 도체 회로를 형성하는 공정에서 Sn치환은 행하지 않았다.
(17) 그리고, 상술한 다층 프린트 배선판에 납땜 범프를 형성했다. 상기 (16)에서 얻어진 기판(3030) 양면에, 상기 D에서 설명한 솔더 레지스트 조성물을 45㎛ 두께로 도포했다. 이어서, 70℃에서 20분간, 70℃에서 30분간의 건조처리를 행한 후, 원 패턴(마스크 패턴)이 그려진 두께 5mm의 포토마스크 필름(도시하지 않음)을 밀착시켜 싣고, 1000mJ/㎠의 자외선으로 노광하여, DMTG 현상처리했다. 그리고, 80℃에서 1시간, 100℃에서 1시간, 120℃에서 1시간, 150℃에서 3시간의 조건으로 가열처리하여, 납땜 패드 부분(비아 홀과 그 랜드부분을 포함한다)에 개구(개구 직경 200㎛)(3071)를 가지는 솔더 레지스트층(두께 20㎛)(3070)을 형성했다(도 21(S) 참조).
(18) 다음에, 염화 니켈 2.31×10-1mol/l, 차아인산 나트륨 2.8×10-1mo1/1, 구연산 나트륨 1.85×10-1mo1/l로 이루어지는 pH= 4.5의 무전해 니켈 도금액에 상기 기판(3030)을 20분간 침지하여, 개구부(3071)에 두께 5㎛의 니켈 도금층(3072)을 형성했다. 또한, 그 기판을 시안화금칼륨 4.1×10-2mol/1, 염화암모늄 1.87×10-1mo1/1, 구연산나트륨 1.16×10-1mo1/l, 차아인산 나트륨 1.7×10-1mo1/1으로 이루어지는 무전해 금도금액에 80℃의 조건에서 7분 20초간 침지하고, 니켈 도금층(3072)상에 두께 0.03㎛의 금도금층(3074)을 형성함으로써, 비아 홀(3160) 및 도체 회로(3158)에 납땜 패드(3075)를 형성했다(도 22(T) 참조).
(19) 그리고, 솔더 레지스트층(3070)의 개구부(3071)에 납땜 페이스트를 인쇄하여 200℃에서 리플로우함으로써, 납땜 범프(납땜체)(3076U, 3076D)를 형성하고, 다층 프린트 배선판(3010)을 형성했다(도 22(U) 참조).
본 실시예에서는 미리 구리박(3031)을 에칭에 의해 얇게 하고 있으므로, 도체 회로(3034)를 형성하는 구리박(3031)과 도금막(3033)을 가한 두께가 얇아져, 상술한 패턴 에칭에 의해 미세하게 도체 회로(3034)를 형성하는 것이 가능했다.
(실시예 5)
실시예 5에 관한 다층 프린트 배선판의 제조방법에 대해 도 24를 참조하여 설명한다.
(1) 이 실시예5에서는 양면 구리부착 적층판(3030A)으로서 FR-5기판(松下電 工社제, R5715S)을 이용했다(도24(A) 참조). 우선, 양면의 구리박(3031)을 에칭액(三菱瓦斯化學社제, SE-07)을 이용하여 두께를 3㎛으로 조정했다(도 24(B) 참조).
(2) 이 기판(3030)에 대해, ø0.3mm의 드릴을 이용하여 관통구멍(3032)을 뚫었다(도24(C) 참조). 그 후, 과망간산칼륨으로 관통구멍(3032)의 벽면을 데스미어 처리했다.
(3) 기판(3030)의 전면에 촉매처리를 행한 후, 무전해 도금막(3035)을 0.1㎛ 형성하고 나서, 日合모튼사 제 드라이 필름 레지스트(NIT225)로 L/S= 30/30㎛의 채널 패턴(도금 레지스트)(3092)을 형성했다(도 24(D) 참조).
(4) 상기 무전해 도금막(3035)을 급전부로 하여 레지스트 비형성부에 15㎛의 전해 도금막(3033) 및 3㎛의 납땜 도금막(3094)을 형성했다(도 24(E) 참조).
(5) 2%의 NaOH로 레지스트(3092)를 박리한 후, 염화 제2 구리액으로 레지스트(3092) 밑의 무전해 도금막(3035) 및 구리박(3031)을 에칭하고, 도체 회로(3034)를 형성하고 나서, 납땜 박리액에 의해 납땜 도금막(3094)을 제거했다(도 24(F) 참조).
이하의 공정은 도 18∼도 22를 참조하여 상술한 실시예 4와 동일하므로, 설명을 생략한다.
실시예 5에서는 양면 구리부착 적층판의 구리박(3031)을 에칭에 의해 미리 얇게 했다.
이때문에, 레지스트(3092) 밑의 도체막(무전해 도금막)(3035) 및 구리박(3031)을 에칭에 의해 제거할 시에, 미리 구리박(3031)을 얇게 하므로, 상기 도체막(3035)과 구리박(3031)을 가한 두께가 얇게 되어, 미세한 회로를 형성하는 것이 가능했다.
(실시예 6)
실시예 6의 다층 프린트 배선판의 제조공정에 대해 도 25를 참조하여 설명한다.
(1) 두께 0.8mm의 유리 에폭시 수지로 이루어지는 기판(3030)의 양면에 12㎛의 구리박(3031)이 적층되어 있는 FR-5의 구리부착 적층판(3030A)(日立化成工業社제, EA697)을 출발재료로 했다(도 25(A) 참조). 양면의 구리박(3031)을 에칭액(三菱瓦斯化學社제, SE-07)을 이용하여 두께를 3㎛로 조정했다(도 25(B) 참조).
(2) 이 기판(3030)에 대해 이 구리부착 적층판(3030A)에, 탄산 가스 레이저(三菱瓦斯化學社제, ML605GTL)를 이용하여 30mJ, 52×10-6초의 펄스 조건에서 15쇼트의 조건으로 레이저를 조사하여, 직경 100㎛의 관통구멍(3032)을 형성했다(도 25(C) 참조). 그 후, 과망간산칼륨으로 관통구멍(3032)의 벽면을 데스미어 처리했다.
(3) 기판(3030)의 전면에 촉매 처리를 한 후, 무전해 도금을 0.1㎛ 형성하고 나서, 상기 무전해 도금을 통하여 전류를 흐르게 하고, 전해 구리도금을 1A/dm2로 행하여, l5㎛의 도금막(3033)을 형성했다(도 25(D) 참조). 이에따라, 관통구멍(3032)에 스루 홀(3036)을 형성했다.
(4) 상기 도금막(3033)이 형성된 구리박(3031)의 표면에 드라이 필름 레지스 트(旭化學社제, AQ4059) 도시하지 않은 것을 부착시키고, L/S= 50/50㎛로 패턴을 형성하여, 염화 제2 구리로 에칭하고 나서, 2%의 NaOH에서 레지스트를 박리함으로써, 도체 회로(3034)를 형성했다(도 25(E) 참조). 이하의 공정은 도 18∼도 22를 참조하여 상술한 실시예 4와 동일하므로, 설명을 생략한다.
실시예 6에서는 미리 구리박(3031)이 에칭에 의해 얇게 되어 있으므로, 도체 회로(3034)를 형성하는 구리박(3031)과 도금막(3033)을 가한 두께가 얇고, 상술한 패턴 에칭에 의해 미세한 도체 회로(3034)를 형성하는 것이 가능했다.
또한, 실시예 4 및 5에서는 드릴로 관통구멍을 뚫었는데, 실시예 6과 같이 레이저에 의해 관통구멍을 뚫는 것도 가능하다. 또한, 상술한 실시예에서는 코어기판(3030)상의 도체 회로(3034)를 형성후, 수지(3040)를 도포하여 기판표면을 평활화했는데, 본 실시예에서는 도체 회로(3034)의 두께가 얇게 되어 있으므로, 이러한 평활화 처리를 행하지 않고 평탄한 다층 프린트 배선판을 형성할 수 있었다.
(실시예 7)
실시예 7의 다층 프린트 배선판의 제조공정에 대해, 도 26을 참조하여 설명한다. 기본적으로는 실시예 4와 동일하지만, 도26(A)에 도시하는 바와같이, 도체 회로(3034), 스루 홀(3036)을 형성한 후, 도 26(B)에 도시하는 바와같이, 스루 홀(3036)에만 수지 충전제(3040)를 충전했다. 스루 홀(3036)에의 충전은 스루 홀 상당부위에 개구가 형성된 인쇄 마스크(도시하지 않음)를 사용함으로써 행했다. 다음에 도 26(C)에 도시하는 바와같이 표면을 연마하고, 또한, 도 26(D)에 도시하는 바와같이 도체 회로 표면에 Cu-Ni-P로 이루어지는 조화층(3042)을 형성했다.
그 조화층의 형성방법은 이하와 같다. 즉, 기판을 알칼리 탈지하여 소프트 에칭하고, 이어서, 염화팔라듐과 유기산으로 이루어지는 촉매용액으로 처리하여, Pd 촉매를 부여하고, 이 촉매를 활성화한 후, 황산구리 3.2×10-2mo1/l, 황산니켈 2.4×10-9mo1/l, 구연산 5.2×10-2mol/l, 차아인산 나트륨 2.7×10-1mol/1, 붕산 5.0×10-1mol/1, 계면활성제(日信化學工業社제, 사피놀 465) 1.0g/1의 수용액으로 이루어지는 pH=9의 무전 구리도금 조 내에 기판을 침지하고, 침지 2분후부터 1초에 1회의 비율로 세로방향으로 진동시키고, 구리도체 회로(3034) 및 스루 홀(3036)의 랜드 표면의 니켈층상에 Cu-Ni-P로 이루어지는 침형상 합금으로 이루어지는 두께 5㎛ 조화층을 형성했다.
또한, 실시예 4와 동일하게 Sn 치환을 행했다.
그 후, 도 26(E)에 도시하는 바와같이, 층간 수지 절연층(3044, 3046)을 형성했다. 코어기판의 도체 회로(3034)가 얇으므로, 도체 회로사이에 수지를 묻지 않아도 층간 수지 절연층 표면을 평탄화하는 것이 가능했다.
(실시예 8)
A. 무전해 도금용 접착제의 조제
(1) 크레졸 노보락형 에폭시 수지(日本化藥社제, 분자량: 2500)의 25% 아크릴화물 35중량부, 감광성 모노머(東亞合成社제, 아로닉스 M325) 3.15중량부, 소포제 0.5중량부 및 N-메틸피롤리돈(NMP) 3.6중량부를 용기에 넣고, 교반 혼합함으로써 혼합 조성물을 조제했다.
(2) 폴리에테르술폰(PES) 12중량부, 에폭시 수지 입자(三洋化成社제, 폴리머폴)의 평균 입자 직경 1.0㎛인 것을 7.2중량부 및 평균 입자 직경 0.5㎛인 것을 3.09중량부를 별도의 용기에 넣고, 교반 혼합한 후, 다시 NMP 30중량부를 첨가하여, 비즈밀로 교반 혼합하여, 별도의 혼합 조성물을 제조했다.
(3) 이미다졸 경화제(四國化成社제, 2E4MZ-CN) 2중량부, 광중합 개시제인 벤조페논 2중량부, 광증감제인 미히라케톤 0.2중량부 및 NMP 1.5중량부를 별도의 용기에 넣고, 교반 혼합함으로써 혼합조성물을 조제했다.
그리고, (1), (2) 및 (3)에서 조제한 혼합조성물을 혼합함으로써 무전해 도금용 접착제를 얻었다.
B. 다층 프린트 배선판의 제조방법
(1) 두께 1mm의 유리 에폭시 수지 또는 BT(비스말레이미드트리어딘) 수지로 이루어지는 기판(4001) 양면에 18㎛의 구리박(4008)이 적층되어 있는 구리부착 적층판을 출발재료로 했다(도28(a) 참조). 우선, 이 구리부착 적층판을 드릴로 구멍을 내고, 이어서 도금 레지스트를 형성한 후, 이 기판에 무전해 도금 처리를 실시하여 스루 홀(4009)을 형성하고, 또한, 구리박을 상법(常法)에 따라 패턴상으로 에칭함으로써, 기판의 양면에 내층 구리패턴(하층 도체 회로)(4004)을 형성했다.
하층 도체 회로(4004)를 형성한 기판을 물로 씻고, 건조한 후, NaOH (10g/1), NaC1O2(40g/1), Na3PO4(6g/1)의 수용액을 산화 조(흑화 조)로서 산화 조 처리를 행하고, 그 스루 홀(4009)을 포함하는 하층 도체 회로(4004)의 전표면에 조화 면(4004a, 4009a)을 형성했다(도 28(b) 참조).
(2) 에폭시 수지를 주성분으로 하는 수지 충전제(4010)를 기판의 양면에 인쇄기를 이용하여 도포함으로써, 하층 도체 회로(4004)사이 또는 스루 홀(4009)내에 충전하여, 가열건조를 행했다. 즉, 이 공정에 의해, 수지 충전제(4010)가 하층 도체 회로(4004)사이 혹은 스루 홀(4009)내에 충전된다(도 28(c) 참조).
(3) 상기(2)의 처리를 끝낸 기판의 일면을, 벨트연마지(三共理化學社제)를 이용한 벨트 샌딩 연마에 의해, 하층 도체 회로(4004)의 표면이나 스루 홀(4009)의 랜드 표면에 수지 충전제(4010)가 남지 않도록 연마하고, 이어서 상기 벨트 샌딩 연마에 의한 손상을 제거하기 위한 버프 연마를 행했다. 이러한 일련의 연마를 기판의 다른쪽 면에 대해서도 동일하게 행했다. 그리고, 충전한 수지 충전제(4010)를 가열 경화시켰다(도 28(d) 참조).
이렇게 하여, 스루 홀(4009) 등에 충전된 수지 충전제(4010)의 표층부 및 하층 도체 회로(4004)표면의 조화층(4004a)을 제거하여 기판 양면을 평활 화하고, 수지 충전제(4010)와 하층 도체 회로(4004)의 측면이 조화면(4004a)을 통하여 강고하게 밀착되고, 또한 스루 홀(4009)의 내벽면과 수지 충전제(4010)가 조화면(4009a)을 통하여 강고하게 밀착된 배선기판을 얻었다.
(4) 다음에, 상기 공정을 거친 배선기판을 염화니켈(30g/1), 차아인산나트륨(10g/1) 및 구연산 나트륨(10g/1)을 포함하는 수용액으로 이루어지는 90℃의 무전해 니켈 조 내에 침지하고, 도체 회로(4004)의 상면, 스루 홀(4009)의 랜드 상면에 두께 1.2㎛의 니켈층(401la)을 형성했다.
(5) 또한, 니켈층(401la)이 형성된 하층 도체 회로(4004) 및 스루 홀(4009)의 랜드 상면에, 두께 2㎛의 Cu-Ni-P로 이루어지는 다공질 합금의 조화층(401lb)을 형성하고, 또한 이 조화층(4011b)의 표면에 두께 0.3㎛의 Sn 층을 형성했다(도 29(a) 참조). 단, Sn층에 대해서는 도시하지 않는다.
그 조화층(401lb)의 형성방법은 이하와 같다. 즉, 기판을 알칼리 탈지하여 소프트 에칭하고, 이어서, 염화팔라듐과 유기산으로 이루어지는 촉매용액으로 처리하여, Pd촉매를 부여하고, 이 촉매를 활성화했다.
다음에, 황산구리(3.2×10-2mo1/1), 황산니켈(2.4×10-3mol/1), 구연산(5.2×10-2mo1/l), 차아인산 나트륨(2.7×10-1mol/1), 붕산(5.0×10-1mo1/l), 계면 활성제(日信化學工業社제, 사피놀 465)(1.0g/l)의 수용액으로 이루어지는 pH= 9의 무전해 구리도금 조 내에 기판을 침지하고, 침지 2분후로부터 1초에 1회 비율로 세로방향으로 진동시키고, 구리의 도체 회로(4004) 및 스루 홀(4009)의 랜드 표면의 니켈층(401la)상에 Cu-Ni-P의 침형상 합금으로 이루어지는 조화층(401lb)을 형성했다.
(6) 기판의 양면에, 상기 A에서 기재한 조성의 무전해 도금용 접착제를 롤 코터를 이용하여 2회 도포하고, 수평상태에서 20분간 방치하고 나서, 60℃에서 30분의 건조를 행했다(도 29(b) 참조).
(7) 상기 (6)에서 무전해 도금용 접착제층을 형성한 기판의 양면에 직경 200㎛의 검은 원이 인쇄된 포토마스크 필름을 밀착시키고, 초고압 수은등에 의해 500mJ/㎠ 강도로 노광했다. 이를 디에틸렌글리콜디메틸에테르(DMDG) 용액으로 스프레이 현상함으로써, 그 접착제의 층에 직경 85㎛의 비아 홀용 개구(4006)를 형성했다. 또한, 해당 기판을 초고압 수은등에 의해 3000mJ/㎠로 노광하여, 100℃에서 1시간, 그 후 150℃에서 5시간의 가열처리를 행함으로써, 포토마스크 필름에 상당하는 치수 정밀도가 뛰어난 개구(비아 홀용 개구(4006))를 가지는 두께 35㎛의 층간 수지 절연층(4002)을 형성했다(도 29(c) 참조). 또한 개구의 어스펙트비는 0.41이다.
(8) 비아 홀용 개구(4006)를 형성한 기판을 크롬산 수용액(7500 g/1)에 73℃에서 20분간 침지하고, 층간 수지 절연층(4002)의 표면에 존재하는 에폭시 수지 입자를 용해 제거하여 그 표면을 조화하여, 조화면을 얻었다. 그 후, 중화용액(시프레이사 제)에 침지하고 나서 물로 씻었다(도 29(d) 참조).
또한, 조화면 처리한 상기 기판의 표면에, 팔라듐 촉매(아트텍사 제)를 부여함으로써, 층간 절연재층(4002)의 표면 및 비아 홀용 개구(4006)의 내벽면에 촉매핵을 부착시켰다.
(9) 다음에, 이하 조성의 무전해 구리도금 수용액중에 기판을 침지하고, 조화면 전체에 두께 0.8㎛의 무전해 구리도금막(4012)을 형성했다(도 30(a) 참조).
〔무전해 도금 수용액]
EDTA 150g/1
황산구리 20g/l
HCHO 30ml/l
NaOH 40g/l
α, α' -비피리딜 80mg/l
PEG 0.lg/1
〔무전해 도금조건]
70℃의 액온도에서 30분
(10) 시판의 감광성 드라이필름을 무전해 구리도금막(4012)에 부착하고, 마스크를 실어, 100mJ/㎠로 노광하고, 0.8% 탄산나트륨 수용액에서 현상처리함으로써, 도금 레지스트(4003)를 형성했다(도 30(b) 참조).
(11) 이어서, 이하의 조건에서 상기 구리도금을 실시하고, 두께 16㎛의 전기 구리도금막(4013)을 형성했다(도30(c) 참조).
a) 클리너·컨디셔너 수용액(아토텍 재팬사 제 FR l00g/1) 및 황산 수용액(180g/1)에 50℃, 5분간 침지하여, 쇽 요동을 행했다.
b) 50℃에서 2회 온 세정하였다.
c) 10용량%의 황산수용액에 침지하여 1분간 교반했다.
d) 물로 2회 세정하였다.
e) 전기 도금액에 침지하여, 직류 전기 도금을 실시했다. 이 직류 전기 도금에 의해 비아 홀이 충전되고, 무전해 구리도금막(4012)과 전기 구리도금막(4013)으로 이루어지는 L/S= 37/37㎛에서 두께 16㎛의 도체 회로(4005) 및 표면이 평탄화된 비아 홀(4007)이 형성되었다.
〔전기 도금 수용액]
황산 220g/1
황산구리 65g/1
염소이온 40ppm
티오요소 0.4mmol/1
〔전기 도금 조건〕
전류밀도 1.5A/dm2
시간 48.5분
온도 20℃
양극 인구리 함유
(12) 또한, 염화니켈(30g/1), 차아인산 나트륨(10g/1) 및 구연산 나트륨(10g/1)을 포함하는 수용액으로 이루어지는 90℃의 무전해 니켈 조에 침지하고, 도체 회로상면, 스루 홀 랜드(4007) 상면에 두께 1.2㎛의 니켈층(4011a)을 형성했다(도30(d) 참조).
또한, 도금 레지스트(4003)를 5% KOH 수용액으로 박리 제거한 후, 그 도금 레지스트(4003) 밑의 무전해 도금막(4012)을 황산과 과산화수소의 혼합액으로 에칭처리하고 용해하여 제거했다(도 31(a) 참조).
(13) 도체 회로(4005)를 형성한 기판에 대해, 상기(5)와 같은 처리를 하여, 도체 회로(4005)의 표면에 두께 2㎛의 Cu-Ni-P로 이루어지는 합금 조화층(401lb)을 형성했다(도 31(b) 참조).
(14) 상기(6)∼(13)의 공정을 되풀이함으로써, 또한 상층의 도체 회로를 형성하고(도 31(c) 참조), 이 후, 솔더 레지스트층 및 솔더 범프를 형성함으로써 다층 프린트 배선판을 얻었다.
(실시예 9)
티오요소 농도를 0.3mmo1/1로 조정한 외는 실시예 8과 동일하게 하여 다층 프린트 배선판을 얻었다.
(실시예 10)
티오요소 농도를 0.5mmo1/1로 조정한 외는 실시예 8과 동일하게 하여 다층 프린트 배선판을 얻었다.
(실시예 11)
티오요소 농도를 0.15mmol/1로 조정한 외는 실시예 8과 동일하게 하여 다층 프린트 배선판을 얻었다.
(실시예 12)
티오요소 농도를 1.30mmo1/l로 조정한 외는 실시예 8과 동일하게 하여 다층 프린트 배선판을 얻었다.
(실시예 13)
티오요소에 대신해, 0.4mmol/l의 폴리에틸렌글리콜의 수용액을 사용한 외는, 실시예8과 동일하게 하여 다층 프린트 배선판을 얻었다.
(실시예 14)
티오요소에 대신해, 시안화나트륨 0.4mmo1/1의 수용액을 사용한 외는 실시예8과 동일하게 하여, 다층 프린트 배선판을 얻었다.
(비교예 2)
티오요소 농도를 0.08mmo1/1로 조정한 외는 실시예 8과 동일하게 하여 다층 프린트 배선판을 얻었다.
(비교예 3)
티오요소 농도를 1.55mmol/1로 조정한 외는 실시예 8과 동일하게 하여 다층 프린트 배선판을 얻었다.
이상, 실시예 8∼14 및 비교예 2∼3에서 얻어진 다층 프린트 배선판에 대해, 단면을 광학 현미경으로 관찰하여, 개구의 충전성, 도체 회로의 두께, 비아 홀 표면의 평탄성에 대해 확인했다. 그 결과를 하기의 표 4에 표시했다.
표 4
개구의 충전성 비아 홀 상면의 평탄성 도체 회로의 두께(㎛)
실시예8 완전 충전 평탄 16.5
실시예9 완전 충전 평탄 16.5
실시예10 완전 충전 평탄 16.5
실시예11 완전 충전 중앙이 조금 부풀어오름 16.5
실시예12 완전 충전 중앙이 조금 오목함 16.5
실시예13 완전 충전 평탄 16.5
실시예14 완전 충전 평탄 16.5
비교예2 완전 충전 부풀어오름 형성되지 않음
비교예3 충전되지 않음 크게 오목함 16.5
상기 표4에 나타난 결과로부터 명백한 바와 같이, 상기 도금을 행할 때, 도금액으로서 그 농도가 0.1∼1.5mmol/1인 첨가제를 포함하는 수용액을 사용함으로써, 비아 홀용 개구의 완전충전과 도체 회로의 형성을 동시에 실현할 수 있었다.
또한, 상기 도금액 중의 티오요소의 농도를 0.3∼0.5mmo1/1로 설정함으로써, 비아 홀의 표면이 평탄화되었다.
(실시예 15)
이하, 실시예 15에 관한 다층 프린트 배선판의 제조방법에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
우선, 실시예 15의 다층 프린트 배선판의 제조방법에 이용하는 A. 무전해 도금용 접착제, B. 층간 수지절연제, C. 수지 충전제, D. 솔더 레지스트 조성물의 조성에 대해 설명한다.
A. 무전해 도금용 접착제 조제용의 원료 조성물(상층용 접착제)의 조제
〔수지 조성물①]
크레졸 노보락형 에폭시 수지(日本化藥社제, 분자량 2500)의 25% 아크릴화물을 80Wt%의 농도로 DMDG에 용해시킨 수지액을 35중량부, 감광성 모노머(東亞合成社제, 아로닉스 M315) 3.15중량부, 소포제(산노프코사제, S-65) 0.5중량부, NMP 3.6중량부를 교반 혼합함으로써 얻었다.
〔수지 조성물②]
폴리에테르술폰(PES) 12중량부, 에폭시 수지 입자(三洋化成社제, 폴리머폴)의 평균 입자 직경 1.0㎛인 것을 7.2중량부, 평균 입자 직경 0.5㎛인 것을 3.09중량부 혼합한 후, 다시 NMP 30중량부를 첨가하여, 비즈밀로 교반 혼합하여 얻었다.
[경화제 조성물③]
이미다졸 경화제(四國化成社제, 2E4MZ-CN) 2중량부, 광개시제(치바가이기사제, 일가큐어 I-907) 2중량부, 광증감제(日本化藥社제, DETX-S) 0.2중량부, NMP 1.5중량부를 교반 혼합하여 얻었다.
B. 층간 수지 절연제 조제용의 원료 조성물(하층용 접착제)의 조제
〔수지 조성물①]
크레졸 노보락형 에폭시 수지(日本化藥社제, 분자량 2500)의 25% 아크릴화물을 80Wt%의 농도로 DMDG에 용해시킨 수지액을 35중량부, 감광성 모노머(東亞合成社제, 아로닉스 M315) 4중량부, 소포제(산노프코사제, S-65) 0.5중량부, NMP 3.6중량부를 교반 혼합함으로써 얻었다.
〔수지 조성물②〕
폴리에테르술폰(PES) 12중량부, 에폭시 수지 입자(三洋化成社제, 폴리머폴)의 평균 입자 직경 0.5㎛인 것을 14.49중량부 혼합한 후, 다시 NMP 30중량부를 첨가하여, 비즈밀로 교반 혼합하여 얻었다.
[경화제 조성물③]
이미다졸 경화제(四國化成社제, 2E4MZ-CN) 2중량부, 광개시제(치바가이기사 제, 일가큐어 I-907) 2중량부, 광증감제(日本化藥社제, DETX-S) 0.2중량부, NMP 1.5중량부를 교반 혼합하여 얻었다.
C. 수지 충전제 조제용 원료 조성물의 조제
[수지 조성물ⓛ]
비스페놀 F형 에폭시 모노머(유화셀사제, 분자량 310, YL983U) 100중량부, 표면에 실란커플링제가 코팅된 평균 입자직경 1.6㎛의 SiO2 구형상 입자〔아드마텍 사제, CRS 1101-CE, 여기서, 최대 입자의 크기는 후술하는 내층 구리패턴의 두께(15㎛)이하로 한다.〕170중량부, 레벨링제(산노프코사제, 상품명 페레놀S4) 1.5중량부를 교반 혼합함으로써, 그 혼합물의 점도를 23±1℃에서 45,000∼49,000cps로 조정하여 얻었다.
[경화제 조성물②]
이미다졸 경화제(四國化成社제, 상품명: 2E4MZ-CN) 6.5중량부.
D. 솔더 레지스트 조성물의 조제
DMDG에 용해시킨 60중량%의 크레졸 노보락형 에폭시 수지(日本化藥社제)의 에폭시기 50%를 아크릴화한 감광성 부여의 오리고마(분자량 4000)를 46.67g, 메틸에틸케톤에 용해시킨 80중량%의 비스페놀 A형 에폭시 수지(유화셀사제, 에피코트 1001) 15.0g, 이미다졸 경화제(四國化成社제, 2E4MZ-CN) 1.6g, 감광성 모노머인 다가 아크릴 모노머(日本化藥社제, R 604) 3g, 마찬가지로 다가 아크릴 모노머(共榮社化學社제, DPE6A) 1.5g, 분산계 소포제(산노프코사제, S-65) 0.71g을 혼합하고, 또한 이 혼합물에 대해 광개시제로서의 벤조페논(關東化學社제)을 2g, 광증감제로서의 미히라케톤(關東化學社제)을 0.2g 추가하여, 점도를 25℃에서 2.0Pa·s로 조정한 솔더 레지스트 조성물을 얻었다.
또한, 점도측정은 B형 점도계(東京計器, DVL-B형)로 60rpm의 경우는 로터 No. 4, 6rpm의 경우는 로터 No.3에 의했다.
이어서, 실시예15에 관한 다층 프린트 배선판의 제조공정에 대해 도32∼도37을 참조하여 설명한다. 이 실시예15에서는 다층 프린트 배선판을 세미애디티브법에 의해 형성했다.
(1) 도32(A)에 도시하는 바와같이 두께 1mm의 유리 에폭시 수지 또는 BT(비스말레이미드트리어딘) 수지로 이루어지는 기판(5030) 양면에 18㎛의 구리박(5012)이 적층되어 있는 구리부착 적층판(5030A)을 출발재료로 했다. 우선, 이 구리부착 적층판(5030A)에 레이저 가공기에 의해 스루 홀 형성용 관통구멍(5016)을 뚫었다(도32(B) 참조).
또한, 상기 공정에서, 레이저 가공기로는 탄산 가스 레이저 가공기, UV 레이저 가공기, 엑시머 레이저 가공기 등을 사용할 수 있다. 관통구멍(5016)의 직경(D)은 100∼200㎛가 좋다. 여기서, 탄산 가스 레이저 가공기는 가공속도가 빠르고, 낮은 비용으로 가공할 수 있으므로, 공업적으로 이용하기 위해서 가장 적합하고, 제5군의 본 발명에 있어서, 가장 바람직한 레이저 가공기이다.
즉, 드릴 가공으로 관통구멍을 형성했을 시는, 최소라도 구멍 직경(D)이 300㎛로 되어, 도36(S)을 참조하여 상술한 실시예에서 스루 홀의 구멍(5016)을 덮도록 비아 홀(5060)을 형성했을 시에, 상기 비아 홀(5060)의 직경이 커져, 층간 수지 절연층(5050)에 형성하는 비아 홀(5060) 및 도체배선(5058)의 밀도를 낮게 하지 않을 수 없다. 이 때문에, 본 실시예에서 레이저를 이용하여 관통구멍(5016)의 직경을 200㎛ 이하로 억제함으로써, 층간 수지 절연층(5050)측에서의 배선밀도의 저하를 막고 있다. 또한, 여기서, 구멍 직경을 100㎛ 이상으로 하고 있는 것은 100㎛ 이하 직경의 관통구멍은 레이저 가공에 의해서도 형성이 곤란하기 때문이다. 또한, 여기서 레이저에 의해 200㎛ 이하의 관통구멍을 형성하고 있는데, 종래와 같이 드릴 가 공에 의해 300㎛의 관통구멍을 형성하고, 관통구멍을 덮도록 비아 홀을 형성함으로써, 배선길이를 단축할 수 있다.
(2) 이어서, 코어 기판(5030)에 무전해 도금 처리를 실시하고, 관통구멍(5016)의 내벽에 도금막(5018)을 형성했다(도 32(C) 참조).
(3) 다음에, 코어 기판(5030)의 구리박(5012)을 패턴상으로 에칭하고, 스루 홀(5036) 및 도체 회로(내층 구리패턴)(5034)를 형성했다(도 32(D) 참조).
(4) 내층 구리패턴(5034) 및 스루 홀(5036)을 형성한 기판(5030)을 물로 씻고, 건조한 후, 산화 조(흑화 조)로서, NaOH(10g/1), NaC1O2(40g/1), Na3PO4(6g/1), 환원 조로서 NaOH(10g/1), NaBH4(6g/1)를 이용한 산화-환원처리에 의해, 내층 구리패턴(5034) 및 스루 홀(5036)의 표면에 조화층(5038)을 형성했다(도 32(E) 참조).
(5) C의 수지 충전제 조제용의 원료 조성물을 혼합 혼련하여 수지 충전제를 얻었다.
(6) 상기 (5)에서 얻은 수지 충전제(5028)를 조제후 24시간 이내에 기판(5030)의 양면에 롤 코터를 이용하여 도포함으로써, 도체 회로(내층 구리패턴)(5034)와 도체 회로(5034) 사이 및 스루 홀(5036)내에 충전하고, 70℃, 20분간 건조시키고, 다른쪽 면에 대해서도 동일하게 하여 수지 충전제(5028)를 도체 회로(5034) 사이 혹은 스루 홀(5036)내에 충전하고, 70℃, 20분간 가열건조시켰다(도 33(F) 참조).
(7) 상기 (6)의 처리를 끝낸 기판(5030)의 일면을, #600의 벨트 연마지(三共 理化學社제)를 이용한 벨트 샌딩 연마에 의해, 내층 구리패턴(5004)의 표면이나 스루 홀(5036)의 랜드(5036a) 표면에 수지 충전제(5028)가 남지 않도록 연마하고, 이어서, 상기 벨트 샌딩 연마에 의한 손상을 제거하기 위한 버프연마를 행했다. 이러한 일련의 연마를 기판의 다른쪽 면에 관해서도 동일하게 행했다(도 33(G) 참조).
이어서, 100℃에서 1시간, 120℃에서 3시간, 150℃에서 1시간, 180℃에서 7시간의 가열처리를 하여 수지 충전제(5028)를 경화했다.
이렇게 하여, 스루 홀(5036) 등에 충전된 수지 충전제(5028)의 표층부 및 내층 도체 회로(5034) 상면의 조화층(5038)을 제거하여 기판(5030) 양면을 평활화한 다음, 수지 충전제(5028)와 내층 도체 회로(5034)의 측면이 조화층(5038)을 통하여 강고하게 밀착하고, 또한 스루 홀(5036)의 내벽면과 수지 충전제(5028)가 조화층(5038)을 통하여 강고하게 밀착된 배선기판을 얻었다.
즉, 이 공정에 의해, 수지 충전제(5028)의 표면과 내층 구리패턴(5034)의 표면이 동일 평면이 되도록 했다.
(8) 도체 회로(5034)를 형성한 기판(5030)에 알칼리 탈지하여 소프트 에칭하고, 이어서, 염화팔라듐과 유기산으로 이루어지는 촉매용액으로 처리하여, Pd 촉매를 부여하고, 이 촉매를 활성화한 후, 황산구리 3.2×10-2mo1/1, 황산니켈 3.9×10-3mol/1, 복합화제 5.4×10-2mo1/l, 차아인산 나트륨 3.3×-1mo1/1, 붕산 5.0×10-1mo1/1, 계면 활성제(日信化學工業社제, 사피놀 465) 0.lg/1, PH= 9로 이루어지는 무전해 도금액에 침지하고, 침지 1분 후에, 4초당 1회의 비율로 세로 및 가로 진동시켜, 도체 회로(5034) 및 스루 홀(5036)의 랜드(5036a) 표면에 Cu-Ni-P로 이루어지는 침형상 합금의 피복층과 조화층(5029)을 형성했다(도 33(H) 참조).
또한, 보로플루오르화 주석 0.1mol/L, 티오요소 1.0mol/L, 온도 35℃, pH= 1.2의 조건에서 Cu-Sn 치환 반응시키고, 조화층 표면에 두께 0.3㎛의 Sn층(도시하지 않음)을 형성했다.
(9) B의 층간 수지 절연제 조제용의 원료조성물을 교반 혼합하고, 점도 1.5Pa·s로 조정하여 층간 수지 절연제(하층용)를 얻었다.
(10) 이어서, A의 무전해 도금용 접착제 조제용의 원료조성물을 교반 혼합하고, 점도 7Pa·s로 조정하여 무전해 도금용 접착제 용액(상층용)을 얻었다.
(11) 상기 (8)기판의 양면에 상기 (9)에서 얻어진 점도 1.5Pa·s의 층간 수지 절연제(하층용)(5044)를, 조제후 24시간 이내에 롤 코터로 도포하고, 수평상태에서 20분간 방치하고 나서, 60℃에서 30분의 건조(프리 베이크)를 행하고, 이어서, 상기 (10)에서 얻어진 점도 7Pa·s의 감광성 접착제 용액 (상층용)(5046)을 조제후 24시간 이내에 도포하여, 수평상태에서 20분간 방치하고 나서, 60℃에서 30분의 건조(프리 베이크)를 행하여, 두께 35㎛의 접착제층(5050α)을 형성했다(도 33(I) 참조).
(12) 상기 (11)에서 접착제층을 형성한 기판(5030)의 양면에, 도시하지 않은 85㎛ø 검은 원이 인쇄된 포토마스크 필름(도시하지 않음)을 밀착시켜, 초고압 수은등에 의해 500mJ/㎠로 노광했다. 이를 DMTG 용액으로 스프레이 현상하고, 또한, 해당 기판(5030)을 초고압 수은등에 의해 3000mJ/㎠로 노광하여, 100℃에서 1시간, 120℃에서 1시간, 그 후 150℃에서 3시간의 가열처리(포스트 베이크)를 함으로써, 포토마스크 필름에 상당하는 치수 정밀도가 뛰어난 85㎛ø의 개구(비아 홀 형성용 개구)(5048)를 가지는 두께 35㎛의 층간 수지 절연층(2층 구조)(5050)을 형성했다(도34(J) 참조). 또한, 비아 홀이 되는 개구(5048)에는 주석 도금층(도시하지 않음)을 부분적으로 노출시켰다.
(13) 개구(5048)가 형성된 기판(5030)을 크롬산에 19분간 침지하고, 층간 수지 절연층(5050)의 표면에 존재하는 에폭시 수지 입자를 용해 제거함으로써, 해당 층간 수지 절연층(5050)의 표면을 조화하고(도 34(K) 참조), 그 후, 중화용액(시프레이사 제)에 침지하고 나서 물로 씻었다.
(14) 상기 (13)의 공정에서 표면을 조화한 기판(5030)의 표면에 팔라듐 촉매(아트텍사 제)를 부여함으로써, 층간 수지 절연층(5050)의 표면에 촉매핵을 붙인다. 그 후, 하기 조성의 무전해 구리도금 수용액 중에 기판(5030)을 침지하고, 전체에 두께 0.6㎛의 무전해 구리도금막(5052)을 형성했다(도 34(L) 참조).
[무전해 도금 수용액〕
EDTA 150g/1
황산구리 20g/1
HCHO 30m1/1
NaOH 40g/l
α, α' -비피리딜 80mg/l
PEG 0.1g/1
〔무전해 도금 조건]
70℃의 액온도에서 30분
(15) 상기 (14)에서 형성한 무전해 구리도금막(5052)상에 시판의 감광성 드라이 필름을 맞붙여, 마스크를 싣고, 100mJ/㎠로 노광, 0.8% 탄산 나트륨으로 현상처리하여, 두께 15㎛의 도금 레지스트(5054)를 형성했다(도 34(M) 참조).
(16) 이어서, 레지스트 비형성 부분에 이하의 조건으로 전해 구리도금을 실시하고, 두께 15㎛의 전해 구리도금막(5056)을 형성했다(도 35(N) 참조).
〔전해 도금 수용액〕
황산 180g/1
황산구리 80g/l
첨가제(아토텍 재팬 제, 카파라시드 GL) lm1/l
〔전해 도금 조건]
전류밀도 1A/dm2
시간 30분
온도 실온
(17) 도금 레지스트(5054)를 5% KOH로 박리제거한 후, 그 도금 레지스트하의 무전해 도금막(5052)을 황산과 과산화수소의 혼합액으로 에칭 처리하여 용해 제거하고, 무전해 구리도금막(5052)과 전해 구리도금막(5056)으로 이루어지는 두께 18㎛의 도체 회로(5058) 및 비아 홀(5060)을 형성했다(도 35(O) 참조).
(18) (8)과 동일한 처리를 행하여, 도체 회로(5058) 및 비아 홀(5060)의 표면에 Cu-Ni-P로 이루어지는 조화면(5062)을 형성하고, 또한 그 표면에 Sn 치환을 행했다(도 35(P) 참조).
(19) (9)∼(17)의 공정을 되풀이함으로써, 또한 상층의 층간 수지 절연층(5160)과 비아 홀(5158) 및 도체 회로(5158)를 형성한다. 또한, 비아 홀(5160) 및 상기 도체 회로(5158)의 표면에 조화층(5162)을 형성하고, 다층 빌드 업 배선판을 완성했다(도35(Q) 참조). 또한, 이 상층의 도체 회로를 형성하는 공정에서 Sn치환은 행하지 않았다.
(20) 그리고, 상술한 다층 빌드 업 배선판에 납땜 범프를 형성했다. 상기 (19)에서 얻어진 기판(5030) 양면에, 상기 D에서 설명한 솔더 레지스트 조성물을 45㎛의 두께로 도포했다. 이어서, 70℃에서 20분간, 70℃에서 30분간의 건조처리를 한 후, 원 패턴(마스크 패턴)이 그려진 두께 5mm의 포토마스크 필름(도시하지 않음)를 밀착시켜 싣고, 1000mJ/㎠의 자외선으로 노광하여, DMTG 현상 처리했다. 그리고, 80℃에서 1시간, 100℃에서 1시간, 120℃에서 1시간, 150℃에서 3시간의 조건으로 가열처리하여, 납땜 패드 부분(비아 홀과 그 랜드 부분을 포함한다)에 개구 (개구 직경 200㎛)(5071)를 가지는 솔더 레지스트층(두께 20㎛)(5070)을 형성했다(도 36 참조).
(21) 다음에, 염화니켈 2.31×10-1mo1/1, 차아인산 나트륨 2.8×10-1mol/1, 구연산나트륨 1.85×10-1mo1/1로 이루어지는 pH= 4.5의 무전해 니켈 도금액에 상기 기판(5030)을 20분간 침지하고, 개구부(5071)에 두께 5㎛의 니켈 도금층(5072)을 형성했다.
또한, 그 기판을 시안화금칼륨 4.1×10-2mo1/l, 염화암모늄 1.87×10-1mo1/1, 구연산나트륨 1.16×10-1mol/1, 차아인산 나트륨 1.7×10-1mo1/1로 이루어지는 무전해 금도금액에 80℃의 조건에서 7분 20초간 침지하고, 니켈도금층상에 두께 0.03㎛의 금도금층(5074)을 형성함으로써, 비아 홀(5160) 및 도체 회로(5158)에 납땜 패드(5075)를 형성했다(도 36 참조).
(22) 그리고, 솔더 레지스트층(5070)의 개구부(5071)에 납땜 페이스트를 인쇄하여 200℃에서 리플로우함으로써, 납땜 범프(납땜체)(5076U, 5076D)를 형성하고, 다층 프린트 배선판(5010)을 형성했다(도 36 참조).
최후에, 도 37에 도시하는 바와같이 다층 프린트 배선판(5010)의 범프(5076U)에 IC 칩(5090)의 패드(5092)가 맞도록 싣고, 리플로우를 행함으로써, 상기 다층 프린트 배선판(5010)에 IC 칩(5092)을 부착한다. 또한, 도터 보드(5094)의 패드(5096)에 대응하도록 다층 프린트 배선판(5010)을 싣고, 리플로우를 행함으로써, 도터 보드에 부착했다.
또한, 상술한 실시예에서는 다층 프린트 배선판을 세미애디티브로 형성하는 예를 들었는데, 풀애디티브로 형성할 때에도, 제 5군의 본 발명의 구성을 이용할 수 있는 것은 말할 것도 없다.
(실시예 16)
이하, 실시예 16에 관한 다층 프린트 배선판의 제조방법에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
A. 무전해 도금용 접착제 조제용의 원료 조성물(상층용 접착제)의 조제
실시예 15와 동일하게 하여 얻었다.
B. 층간 수지 절연제 조제용의 원료 조성물(하층용 접착제)의 조제
실시예15와 동일하게 하여 얻었다.
C. 수지 충전제 조제용의 원료 조성물의 조제
실시예 15와 동일하게 하여 얻었다.
D. 솔더 레지스트 조성물의 조제
실시예 15와 동일하게 하여 얻었다.
이어서, 실시예 16에 관한 다층 프린트 배선판의 제조공정에 대해 도 39∼도 45를 참조하여 설명한다. 이 실시예 16에서는 다층 프린트 배선판을 세미애디티브법에 의해 형성했다.
(1) 두께 0.5mm의 유리 애폭시 수지 또는 BT(비스말레이미드트리어딘) 수지로 이루어지는 기판(6030) 양면에 18㎛의 구리박(6012)이 적층되어 있는 구리부착 적층판(6030A)을 출발재료로 했다(도 39(A) 참조). 이 양면에 에칭 레지스트를 형성하고, 황산-과산화수소 수용액으로 에칭처리하고, 도체 회로(6014)를 가지는 코어기판(6030)을 얻었다(도 39(B) 참조).
코어기판(6030)은 프리프레그를 적층하여 형성된다. 예컨대, 유리 섬유나 아라미드 섬유의 천 또는 부직포에 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 비스말레이미드트 리아딘수지, 불소수지(폴리테트라풀루오르에틸렌 등) 등을 함침시켜 B 스테이지로 한 프리프레그를 적층하고, 이어서, 가열 프레스하여 일체화함으로써 형성된다. 또한, 코어 기판상의 회로기판으로는 예컨대, 양면 구리부착 적층판의 양면에 에칭 레지스트를 형성하여 에칭함으로써 구리패턴을 형성한 것을 이용할 수 있다.
(2) 다음에, 코어 기판(6030)에 피치 간격 600㎛으로 직경 300㎛의 관통구멍(6016)을 드릴로 뚫고(도 39(C) 참조), 이어서, 팔라듐 주석 콜로이드를 부착시켜, 하기 조성으로 무전해 도금을 실시하고, 기판(6030)의 전면에 2㎛의 무전해 도금막(6018)을 석출시킴으로써, 관통구멍(6016)에 스루 홀(6036)을 형성했다(도 39(D) 참조).
〔무전해 도금 수용액〕
EDTA 150g/1
황산구리 20g/l
HCHO 30m1/l
NaOH 40g/1
α, α' -비피리딜 80mg/1
PEG 0.lg/l
〔무전해 도금 조건]
70℃의 조 온도에서 30분
또한, 무전해 도금으로는 구리도금이 좋다. 또한, 기판표면이 불소 수지와 같이 도금의 균일 전착성이 나쁜 수지인 경우는 유기금속 나트륨으로 이루어지는 전처리제(潤工社제, 상품명: 테트라에치), 플라즈마 처리등의 표면 개량 처리를 행한다.
(3) 상기 (2)에서 무전해 구리도금막(6018)으로 이루어지는 도체(스루 홀(6036)을 포함한다)를 형성한 기판(6030)을 물에 씻어, 건조시킨 후, 산화 조(흑화 조)로서, NaOH(10g/1), NaClO2(40g/1), Na3PO4(6g/1), 환원 조로서 NaOH(10g/1), NaBH4(6g/1)를 이용한 산화-환원처리에 의해, 스루 홀(6036)을 포함하는 도체(6018)의 전표면에 조화층(6020)을 형성했다(도 39(E) 참조). 이 조화층은 흑화(산화)-환원처리에 의해 형성한 것이지만, 유기산과 제2 구리 복합체의 혼합 수용액을 스프레이 처리하여 형성한 것, 또는 구리-니켈-인 침형상 합금 도금에 의한 것이어도 된다.
(4) 다음에, 평균 입자직경 10㎛의 구리입자를 포함하는 충전제(6022)(닷터전선사 제의 비도전성 구멍을 메우는 구리페이스트, 상품명: DD 페이스트)를 스루 홀(6036)에 스크린 인쇄에 의해 충전하고, 건조, 경화시킨다(도 40(F) 참조). 이는 스루 홀 부분에 개구를, 마스크를 실은 기판상에 인쇄법으로 도포함으로써 스루 홀에 충전시키고, 충전후, 건조, 경화시킨다.
스루 홀에 충전되는 충전제는 금속입자, 열 경화성의 수지 및 경화제로 이루어지던지, 혹은, 금속입자 및 열가소성의 수지로 이루어지는 것이 바람직하고, 필요에 따라 용제를 첨가해도 된다. 이러한 충전제는 금속입자가 포함되어 있으면, 그 표면을 연마함으로써 금속입자가 노출되고, 이 노출된 금속입자를 통해 그 위에 형성되는 도체층의 도금막과 일체화시키기 때문에 PCT(pressure cooker test)와 같은 심한 고온다습 조건하에서도 도체층과의 계면에서 박리가 발생하기 어렵게 된다. 또한, 이 충전제는 벽면에 금속막이 형성된 스루 홀에 충전되므로, 금속 이온의 마이그레이션이 발생하지 않는다.
금속입자로는 구리, 금, 은, 알루미늄, 니켈, 티탄, 크롬, 주석/납, 팔라듐, 플라티나 등을 사용할 수 있다. 또한, 이 금속입자의 입자직경은 0.1∼50㎛가 좋다. 그 이유는 0.1㎛미만이면, 구리표면이 산화하여 수지에 대한 습윤성이 나빠지고, 한편, 50㎛을 넘으면, 인쇄성이 나빠지기 때문이다. 또한, 이 금속입자의 배합량은 전체량에 대해 30∼90wt%가 좋다. 그 이유는 30wt%보다 적으면, 덮개 도금의 밀착성이 나쁘게 되고, 한편, 90wt%을 넘으면, 인쇄성이 악화되기 때문이다.
사용되는 수지로는 비스페놀 A형, 비스페놀 F형 등의 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리이미드 수지, 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE) 등의 불소 수지, 비스말레이미드트리아딘(BT)수지, FEP, PFA, PPS, PEN, PES, 나일론, 아라미드, PEEK, PEKK, PET 등을 사용할 수 있다.
경화제로는 이미다졸계, 페놀계, 아민계 등의 경화제를 사용할 수 있다.
용제로는 NMP(노멀메틸피롤리돈), DMDG(디에틸렌글리콜디메틸에테르), 글리세린, 물, 1-시클로헥산올, 2-시클로헥산올, 3-시클로헥산올, 시클로헥사논, 메틸셀루솔브, 메틸셀루솔브아세테이트, 메타놀, 부탄올, 프로판올 등을 사용할 수 있다.
이 충전제는 비도전성인 것이 바람직하다. 비도전성쪽이 경화수축이 작고, 도체층이나 비아 홀과의 박리가 일어나기 어렵기 때문이다.
이 충전제에는 금속입자와 수지의 밀착력을 높히기 위해, 실란 커플링제 등의 금속표면 개량제를 첨가해도 된다. 또한, 그 밖의 첨가제로서, 아크릴계 소포제나 실리콘계 소포제 등의 소포제, 실리커, 알루미나, 타르크 등의 무기 충전제를 첨가해도 된다. 또한, 금속입자의 표면에는 실란커플링제를 부착시켜도 된다.
이러한 충전제는 예컨대, 이하의 조건으로 인쇄된다. 즉, 테트론제 메시판의 인쇄 마스크판과 45℃의 각(角) 스퀴지를 이용하여, Cu 페이스트 점도, 120Pa·s, 스퀴지 속도, 13mm/sec, 스퀴지 압입량, 1mm의 조건으로 인쇄한다.
이어서, 도체(6018) 상면의 조화층(6020) 및 스루 홀(6036)로부터 밀려나온 충전제(6022)를 #600의 벨트 연마지(三共理化學社제)를 이용한 벨트 샌딩 연마에 의해 제거하고, 또한 이 벨트 샌딩 연마에 의한 손상을 제거하기 위한 버프 연마를 행하여, 기판(6030)의 표면을 평탄화했다. (도 40(G) 참조). 이렇게 하여, 스루 홀(6036)의 내벽면과 수지 충전제(6022)가 조화층(6020)을 통하여 강고하게 밀착된 기판(6030)을 얻었다.
(5) 상기 (4)에서 평탄화된 기판(6030) 표면에, 팔라듐 촉매(아트텍사제)를 부여하고, 상기 (2)의 조건에 따라 무전해 구리도금을 실시함으로써, 두께 0.6㎛의 무전해 구리 도금막(6023)을 형성했다(도 40(H) 참조).
(6) 이어서, 이하의 조건으로 전해 구리도금을 실시하고, 두께 15㎛의 전해 구리 도금막(6024)을 형성하여, 도체 회로(6014)로 되는 부분의 두께 및 스루 홀(6036)에 충전된 충전제(6022)를 덮는 도체층(원형의 스루 홀 랜드로 된다)(6026a)으로 되는 부분을 형성했다.(도 40(I) 참조).
〔전해 도금 수용액〕
황산 180g/1
황산구리 80g/1
첨가제(아토텍 재팬 제, 카파라시드 GL) 1m1/1
〔전해 도금 조건〕
전류밀도 1A/dm2
시간 30분
온도 실온
(7) 도체 회로(6014) 및 도체층(6026a)으로 되는 부분을 형성하여 기판(6030)의 양면에, 시판의 감광성 드라이 필름을 맞붙이고, 마스크를 실어 100mJ/㎠로 노광, 0.8% 탄산나트륨으로 현상처리하여, 두께 15㎛의 에칭 레지스트(6025)를 형성했다(도 40(J) 참조).
(8) 그리고, 에칭 레지스트(6025)를 형성하지 않은 부분의 도금막(6023, 6024)을 황산과 과산화수소와의 혼합액을 이용하는 에칭으로 용해제거하고, 또한, 에칭 레지스트(6008)를 5% KOH로 박리제거하고, 독립한 도체 회로(6014a) 및 충전제(6022)를 덮는 도체층(6026a)을 형성했다(도 41(K) 참조).
(9) 다음에, 도체 회로(6014a) 및 충전제(6022)를 덮는 도체층(6026a)의 표면에 Cu-Ni-P 합금으로 이루어지는 두께 2.5㎛의 조화층(요철층)(6027)을 형성하 고, 또한 이 조화층(6027)의 표면에 두께 0.3㎛의 Sn층을 형성했다(도 41(L) 참조, 단, Sn층에 대해서는 도시하지 않는다).
그 형성방법은 이하와 같다. 즉, 기판(6030)을 산성 탈지하여 소프트 에칭하고, 이어서, 염화 팔라듐과 유기산으로 이루어지는 촉매 용액으로 처리하여, Pd촉매를 부여하고, 이 촉매를 활성화한 후, 황산구리 8g/1, 황산 니켈 0.6g/1, 구연 15g/l, 차아인산 나트륨 29g/1, 붕산 31g/1, 계면활성제 0.lg/1, PH= 9로 이루어지는 무전해 도금 조로 도금을 실시하고, 도체 회로(6014a) 및 충전제(6022)를 덮는 도체층(6026a)의 표면에 Cu-Ni-P 합금의 피복층과 조화층(6027)을 형성했다.
이어서, 보로플루오르화 주석 0.1mol/l, 티오요소 1.0mo1/1, 온도 50℃, PH= 1.2의 조건에서 Cu-Sn 치환 반응시키고, 조화층(6010)의 표면에 두께 0.3㎛의 Sn층(도시하지 않음)을 형성했다.
또한, 공정(9)에 대신해, 도체 회로(6014a) 및 충전제(6022)를 덮는 도체층(6026a)의 표면에 소위 흑화-환원층을 형성하고, 도체 회로사이에 비스페놀 F형 에폭시 수지 등의 수지를 충전하며, 표면 연마, 또한 (9)의 도금에 의해 Cu-Ni-P 합금의 조화층을 형성해도 된다.
(10) 기판표면을 평활화하기 위한 상기 C수지 충전제를 조제했다.
(11) 상기 (10)에서 얻은 수지 충전제(6028)를 기판(6030)의 양면에 롤 코터를 이용하여 도포함으로써, 표면의 도체층(6026a) 사이에 충전하고, 70℃에서 20분간 건조시키고, 하면에 대해서도 동일하게 하여 수지 충전제(6030)를 도체층(6026a) 사이 혹은 도체 회로(14a) 사이에 충전하고, 70℃에서 20분간 건조 시켰다. (도 41(M) 참조).
(12) 상기 (1l)의 처리를 끝낸 기판(6030)의 일면을 #600의 벨트 연마지(三共理化學社제)를 이용한 벨트 샌딩 연마에 의해, 도체층(6026a)의 표면이나 도체 회로(6014a)의 표면에 수지 충전제(6028)가 남지않도록 연마하고, 이어서, 상기 벨트 샌딩 연마에 의한 손상을 제거하기 위한 바버 연마를 행했다. (도 41(N) 참조).
이어서, 100℃에서 1시간, 120℃에서 3시간, 150℃에서 1시간, 180℃에서 7시간의 가열처리를 하여 수지 충전제(6028)를 경화했다.
이와같이 하여, 도체층(6026a), 도체 회로(6014a) 표면의 조화층(6027)을 제거하여 기판양면을 평활화함으로써, 수지 충전제(6028)와 도체층(6026a), 도체 회로(6014a)의 측면이 조화층(5038)을 통하여 강고하게 밀착되었다.
(13) 상기 (12)의 처리에서 노출시킨 도체층(6026a), 도체 회로(6014a)를 형성한 기판(6030)에 알칼리 탈지하여 소프트 에칭하고, 이어서, 염화 팔라듐과 유기산으로 이루어지는 촉매용액으로 처리하여, Pd 촉매를 부여하고, 이 촉매를 활성화한 후, 황산구리 3.2×10-2mo1/l, 황산니켈 3.9×10-3mo1/l, 복합화제 5.4×10-2mol/1, 차아인산 나트륨 3.3×10-1mo1/l, 붕산 5.0×10-1mo1/l, 계면활성제(日信化學工業社제, 사피놀 465) 0.lg/1, PH= 9로 이루어지는 무전해 도금 액에 침지하여, 침지 1분후에, 4초당 1회의 비율로 세로 및 가로 진동시켜, 도체층(6026a), 도체 회로(6014a)의 표면에 Cu-Ni-P로 이루어지는 침형상 합금의 피복층과 조화층(6029)을 형성했다(도 41(O) 참조).
또한, 보로플루오르화 주석 0.1mo1/1, 티오요소 1.0mo1/1, 온도 35℃, PH= 1.2의 조건에서 Cu-Sn 치환 반응시키고, 조화층의 표면에 두께 0.3㎛의 Sn층(도시하지 않음)을 형성했다.
(14) B의 층간 수지절연제 조제용의 원료조성물을 교반 혼합하고, 점도 1.5Pa·s로 조정하여 층간 수지절연제(하층용)를 얻었다.
(15) 이어서, A의 무전해 도금용 접착제 조제용의 원료 조성물을 교반 혼합하고, 점도 7Pa·s로 조정하여 무전해 도금용 접착제 용액(상층용)을 얻었다.
(16) 상기 (13)의 기판 양면에, 상기 (14)에서 얻어진 점도 1.5Pa·s의 층간 수지 절연제(하층용)(6044)를 조제후 24시간 이내에 롤 코터로 도포하여, 수평상태에서 20분간 방치하고 나서, 60℃에서 30분의 건조(프리베이크)를 행하고, 이어서, 상기 (15)에서 얻어진 점도 7Pa·s의 감광성의 접착제 용액(상층용)(6046)을 조제후 24시간 이내에 도포하여, 수평상태에서 20분간 방치하고 나서, 60℃에서 30분의 건조(프리베이크)를 행하여, 두께 35㎛의 접착제층(6050α)을 형성했다(도 42(P) 참조).
(17) 상기 (16)에서 접착제층(6050α)을 형성한 기판(6030)의 양면에, 도시하지 않은 85㎛ø의 검은 원이 인쇄된 포토마스크 필름(도시하지 않음)을 밀착시켜, 초고압 수은등에 의해 500mJ/㎠로 노광했다. 이를 DMTG 용액으로 스프레이 현상하고, 또한, 해당 기판(6030)을 초고압 수은등에 의해 3000mJ/㎠로 노광하여, 100℃에서 1시간, 120℃에서 1시간, 그 후 150℃에서 3시간의 가열처리(포스트 베이크)를 함으로써, 포토마스크 필름에 상당하는 치수 정밀도가 뛰어난 85㎛ø의 개 구(비아 홀 형성용 개구)(6048)를 가지는 두께 35㎛의 층간 수지 절연층(2층 구조)(6050)을 형성했다(도 42(Q) 참조). 또한, 비아 홀이 되는 개구(6048)에는 주석 도금층(도시하지 않음)을 부분적으로 노출시켰다.
(18) 개구(6048)가 형성된 기판(6030)을 크롬산에 19분간 침지하고, 층간 수지 절연층(6050)의 표면에 존재하는 에폭시 수지입자를 용해 제거함으로써, 해당 층간 수지 절연층(6050)의 표면을 조화하고(도 42(R) 참조). 그 후, 중화용액(시프레이사제)에 침지하고 나서 물로 씻었다.
(19) 상기 (18)의 공정에서 표면을 조화한 기판(6030)의 표면에 팔라듐 촉매(아트텍사제)를 부여함으로써, 층간 수지 절연층(6050)의 표면에 촉매핵을 붙인다. 그 후, 상기 조성의 무전해 구리도금 수용액중에 기판(6030)을 침지하고, 전체에 두께 0.6㎛의 무전해 구리도금막(6052)을 형성했다(도 42(S) 참조).
〔무전해 도금 수용액〕
EDTA 150g/1
황산구리 20g/l
HCHO 30m1/1
NaOH 40g/l
α, α' -비피리딜 80mg/1
PEG 0.1g/1
〔무전해 도금 조건〕
70℃의 액온도에서 30분
(20) 상기 (19)에서 형성한 무전해 구리도금막(6052)상에 시판의 감광성 드라이 필름을 맞붙이고, 마스크를 실어, 100mJ/㎠로 노광, 0.8% 탄산 나트륨으로 현상처리하여, 두께 15㎛의 도금 레지스트(6054)를 형성했다(도 42(T) 참조).
(21) 이어서, 레지스트 비형성 부분에 이하의 조건으로 전해 구리도금을 실시하고, 개구(6048)내를 충전하도록 전해 구리도금막(6056)을 형성했다(도 43(U) 참조).
〔전해 도금 수용액]
황산 180g/l
황산구리 80g/l
첨가제(아트텍재팬 제, 카파라시드 GL) lm1/l
〔전해 도금 조건]
전류밀도 1A/dm2
시간 30분
온도 실온
(22) 도금 레지스트(6054)를 5% KOH로 박리 제거한 후, 그 도금 레지스트하의 무전해 도금막(6052)을 황산과 과산화수소의 혼합액으로 에칭처리하여 용해 제거하고, 무전해 구리도금막(6052)과 전해구리 도금 도체(6056)로 이루어지는 도체 회로(6058) 및 비아 홀(6060)을 형성했다(도 43(V) 참조).
(23) (13)과 동일한 처리를 하여, 도체 회로(6058) 및 비아 홀(6060)의 표면 에 Cu-Ni-P로 이루어지는 조화면(6062)을 형성하고, 또한, 그 표면에 Sn치환을 행했다(도 43(W) 참조).
(24) (14)∼(22)의 공정을 되풀이함으로써, 또한 상층의 층간 수지 절연층(6150)과 비아 홀(6160) 및 도체 회로(6158)를 형성했다.
또한, 비아 홀(6160) 및 상기 도체 회로(6158)의 표면에 조화층(6162)을 형성하고, 다층 프린트 배선판을 완성했다(도 43(X) 참조). 또한, 이 상층의 도체 회로를 형성하는 공정에서 Sn치환은 행하지 않았다. 또한, 본 실시예에서는 비아 홀(6060, 6160)을 필드비어 구조로 성형하기 때문에, 다층 프린트 배선판의 표면을 평활하게 할 수 있었다.
(25) 그리고, 상술한 다층 빌드업 배선판에 납땜 범프를 형성했다. 상기 (24)에서 얻어진 기판(30)양면에, 상기 D에서 설명한 솔더 레지스트 조성물을 45㎛의 두께로 도포한다. 이어서, 70℃에서 20분간, 70℃에서 30분간 건조처리를 행한 후, 원패턴(마스크 패턴)이 그려진 두께 5mm의 포토마스크 필름(도시하지 않음)을 밀착시켜 싣고, 1000mJ/㎠의 자외선으로 노광하여, DMTG 현상 처리한다. 그리고, 80℃에서 1시간, 100℃에서 1시간, 120℃에서 1시간, 150℃에서 3시간의 조건으로 가열처리하여, 납땜 패드 부분(비아 홀과 그 랜드 부분을 포함한다)에 개구(개구직경 200㎛))(6071)를 가지는 솔더 레지스트층(두께 20㎛)(6070)을 형성했다(도 44 참조).
(26) 다음에, 염화니켈 2.31×10-1mo1/l, 차아인산 나트륨 2.8×10-1mo1/l, 구연산 나트륨 1.85×10-1mo1/l으로 이루어지는 pH= 4.5의 무전해 니켈 도금액에 상기 기판(6030)을 20분간 침지하고, 개구부(6071)에 두께 5㎛의 니켈 도금층(6072)을 형성했다. 또한, 그 기판을 시안화금 칼륨 4.1×10-2mo1/1, 염화암모늄 1.87×10-1mol/1, 구연산나트륨 1.16×10-1mo1/1, 차아인산 나트륨 1.7×10-1 mo1/1로 이루어지는 무전해 금도금액에 80℃의 조건에서 7분 20초간 침지하고, 니켈 도금층상에 두께 0.03㎛의 금도금층(6074)을 형성함으로써, 비아 홀(6160) 및 도체 회로(6158)에 납땜 패드(6075)를 형성했다(도 44 참조).
(27) 그리고, 솔더 레지스트층(6070)의 개구부(6071)에, 납땜 페이스트를 인쇄하여 200℃에서 리플로우함으로써, 납땜 범프(납땜체)(5076U, 5076D)를 형성하고, 다층 빌드 업 배선판(6010)을 형성했다(도 44 참조).
최후에, 도45에 도시하는 바와같이 다층 프린트 배선판(6010)의 범프(6076U)에 IC 칩(6090)의 패드(6092)가 맞도록 싣고, 리플로우를 행함으로써, 상기 다층 프린트 배선판(6010)에 IC 칩(6092)을 부착한다. 또한, 도터 보드(6094)의 패드(6096)에 대응하도록 다층 빌드업 배선판(6010)을 실어, 리플로우를 행함으로써, 도터 보드(6094)에 부착했다.
또한, 상술한 실시예16에서는 개구(6048)에 배치한 무전해 도금막(6052)상에 전해 도금 도체(6056)를 충전함으로써, 금속으로 충전된 구조의 비아 홀(필드비어)(6060)을 형성했는데, 전해 도금 도체(6056)를 무전해 도금에 의해 형성하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 무전해 도금막(6052)을 배치하지 않고 무전해 도금용의 레지스트를 형성하고, 이 레지스트 비형성부에 무전해 도금에 의해 필드비어 구조의 비아 홀을 형성했다.
또한, 무전해 도금막(6052)을 형성하지 않고, 개구(6048)내를 무전해 도금에 의해 충전하는 것도 가능하다. 즉, 하층의 도체층(6026a)에 연통하는 개구(6048)를 가지는 층간 수지 절연층(6050)에 대해 무전해 도금용 촉매를 부여하지 않고, 무전해 도금에 의해 개구(6048)내를 무전해 도금 도체에 의해 충전한다. 여기서, 무전해 도금용 촉매에 의한 전처리를 행하지 않으므로, 개구(6048) 바닥부의 도체층(6026a)에만 무전해 도금이 석출된다. 따라서, 상기 무전해 도금 도체의 표면을 평활하게 할 수 있다. 상기 표면이 평활한 무전해 도금 도체상에 전해 도금 도체를 형성함으로써 비아 홀(6060)을 형성하는 것도 가능하다.
(실시예 17)
실시예 17에 관한 다층 프린트 배선판에 대해 도46을 참조하면서 설명한다. 실시예 16의 다층 프린트 배선판에서 스루 홀(6036)의 바로 위에 덮개 도금부(도체층)(6026a)를 형성하고, 상기 도체층(6026a)을 통하여 스루 홀(6036)과 비아 홀(6060)을 접속했다. 이에 대해, 실시예 17의 다층 프린트 배선판에서는 스루 홀(6036)을 형성하는 관통구멍(6016)을 레이저를 이용하여 소직경(100∼200㎛)으로 형성함으로써 비아 홀(6060)을 스루 홀(6036)의 관통구멍(6016)을 덮도록 형성하여, 스루 홀(6036)의 랜드(6036a)와 비아 홀(6060)의 전기접속을 행했다.
코어 기판(6030)에 관통 구멍(6016)을 형성하는 레이저 가공기로는 탄산가스 레이저 가공기, UV 레이저 가공기, 엑시머 레이저 가공기 등을 사용할 수 있다. 구 멍직경은 100∼200㎛가 좋다. 탄산 가스 레이저 가공기는 가공속도가 빠르고, 낮은 비용으로 가공할 수 있으므로, 공업적으로 이용하기 위해서 가장 적합하고, 제 6군의 본 발명에 가장 바람직한 레이저 가공기이다.
또한, 실시예 17에서는 비아 홀(6060)의 바닥면 중의 20∼50%가 스루 홀(6036)의 랜드(6036a)와 접촉하고 있으면, 충분한 전기적 접속을 달성할 수 있다.
실시예 17의 다층 프린트 배선판에서는 스루 홀(6036)의 바로 위에 하층의 비아 홀(6060)을 배치하고, 상기 하층의 비아 홀(6060)의 바로 위에 상층의 비아 홀(6160)을 배치하므로, 스루 홀(6036)과 상층 비아 홀(6160)이 직선상으로 되고, 배선 길이가 단축되며, IC 칩(6090) 신호의 전달 속도를 높이는 것이 가능해진다.
(실시예 18)
실시예 18에 관한 다층 프린트 배선판에 대해 도 47(A)을 참조하면서 설명한다.
실시예 16 및 실시예 17의 다층 프린트 배선판에서는 하층의 비아 홀(6060)로서 충전된 비아 구조가 이용되었는데, 실시예 18의 다층 프린트 배선판에서는 하층의 비아 홀(6060)에 오목부(6056a)를 남기고, 상기 오목부(6056 a)에 도전성 페이스트(6021)를 충전함으로써, 비아 홀(6060)의 상면을 평탄화하여 상부 비아 홀(6160)을 형성했다. 이 때문에, 실시예 18의 프린트 배선기판은 실시예 16 및 실시예 17의 다층 프린트 배선판에 비해 제조가 용이했다.
또한, 이 도전성 페이스트는 은, 구리, 금, 니켈, 납땜에서 선택되는 적어도 1종류 이상의 금속입자로 이루어지는 도전성 페이스트를 사용할 수 있다. 또한, 상기 금속입자로는 금속 입자의 표면에 이종 금속을 코팅한 것도 사용할 수 있다. 구체적으로는 구리입자의 표면에 금, 은에서 선택되는 귀금속을 피복한 금속입자를 사용할 수 있다.
또한, 도전성 페이스트로는 금속입자에 에폭시 수지 등의 열경화성 수지, 폴리페닐렌술피드(PPS)수지를 첨가한 유기계 도전성 페이스트가 바람직하다.
(실시예 19)
실시예 19에 관한 다층 프린트 배선판에 대해 도 47(B)을 참조하면서 설명한다.
실시예 18의 다층 프린트 배선판에서는 하층의 비아 홀(6060)의 오목부(6056a)에 도전성 페이스트(6021)를 충전했는데, 실시예 19의 다층 프린트배선판에서는 하층의 비아 홀(6060)의 오목부(6056a)에 수지(6121)를 충전함으로써, 비아 홀(6060)의 표면을 평탄화하여 상부 비아 홀(6160)을 형성했다. 이 때문에, 실시예 19의 프린트 배선기판은 실시예 16 및 실시예 17의 다층 프린트 배선판에 비해 제조가 용이했다.
(실시예 20)
실시예 20에 관한 다층 프린트 배선판에 대해 도 48을 참조하면서 설명한다.
실시예 18 및 실시예 19의 다층 프린트 배선판에서는 하층의 비아 홀(6060)의 오목부(6056a)에 도전성 페이스트(6021) 또는 수지(6121)를 충전했는데, 실시예 20의 다층 프린트 배선판에서는 하층의 비아 홀(6060)의 오목부(6056a)를 막지않고 상부 비아 홀(6160)을 직접 형성하고 있다. 이 때문에, 실시예 20의 프린트 배선기판은 제조가 용이했다.
(실시예 21)
실시예 21에 관한 다층 프린트 배선판에 대해 도 49를 참조하여 설명한다.
실시예 16의 다층 프린트 배선판에서는 스루 홀(6036)로부터 어긋난 위치에 범프(6076U, 6076D)를 배치했는데, 실시예 21의 다층 프린트 배선판에서는 상층의 비아 홀(6160) 바로 위에 범프(6076U, 6076D)를 배치한다. 이에 따라, 실시예 21의 프린트 배선기판에서는 스루 홀(6036)의 바로 위에 하층의 비아 홀(6060)을 배치하고, 상기 하층의 비아 홀(6060)의 바로 위에 상층의 비아 홀(6160)을 배치하며, 스루 홀(6036)의 바로 위에 범프(6076U, 6076D)를 배치하므로, 스루 홀(6036)-하층 비아 홀(6060)-상층 비아 홀(6160)-범프(6076U, 6076D)가 직선상으로 되어, 배선 길이가 단축되고, 신호의 전송속도를 높일 수 있다.
(실시예 22)
실시예 22에 관한 다층 프린트 배선판에 대해 도 50을 참조하여 설명한다.
실시예 17의 다층 프린트 배선판에서는 스루 홀(6036)로부터 어긋난 위치에 범프(6076U, 6076D)를 배치했는데, 실시예 22의 다층 프린트 배선판에서는 상층의 비아 홀(6160) 바로 위에 범프(6076U, 6076D)를 배치한다. 이에 따라, 실시예 22의 프린트 배선기판에서는 상층의 비아 홀(6160)의 바로 위에 범프(6076U, 6076D)를 배치했다. 이에 따라, 스루 홀(6036)-하층 비아 홀(6060)-상층 비아 홀(6160)-범프(6076U, 6076D)가 직선상으로 되므로 배선 길이가 단축되고, 신호의 전송속도를 높일 수 있다. 또한, 전원층으로부터 순식간에 큰 전원을 얻을 수 있는 점에서 유리했다.
또한, 실시예 22에서는 일면 2층의 다층 프린트 배선판을 예시했는데, 일면 3층 이상의 다층 프린트 배선판에도 적용할 수 있는 것은 말할 것도 없다.
이상 설명한 바와같이, 제 1군 본 발명의 정전압 펄스 도금에 의하면, 기판 상에 결정성, 균일 전착성이 우수한 전기 도금층으로 이루어지는 도체 회로 및 비아 홀을 형성할 수 있어, 어닐링 처리공정을 생략해도 고밀도 배선이나 신뢰성이 높은 도체층간 접속을 실현할 수 있다.
또한, 제 1군 본 발명의 정전압 펄스 도금법은 낮은 가격의 전원장치, 예컨대, 직류전원을 이용하여 전압의 인가 및 중단을 전환 스위치의 온·오프로 되풀이하여 행하는 방법으로 간단하게 행하는 것이 가능하고, 이 방법으로 행하면, PR 도금법과 같이 비싼 전원장치를 사용하지 않고, 결정성 및 균일 전착성이 우수한 전기 도금층을 기판표면이나 비아 홀 형성용 개구내에 형성할 수 있고, 이것은 공업적으로 매우 유리하다.
또한, 제 2군 본 발명의 제1 및 제2의 발명의 무전해 도금액에 의하면, 주석산 또는 그 염을 사용하고 있으므로, 석출하는 도금막에의 수소의 혼입량이 적고, 그 결과 도금막의 응력이 저감하여, 도금막 및 층간 박리가 생기기 어렵다. 또한, 도금 석출 속도를 종래에 비해 저감시킬 수 있으므로, 미세한 비아 홀용 개구내에도 충분한 두께의 도금막을 형성할 수 있다. 또한, 에칭에 의해 도금막을 완전히 제거할 수 있다.
또한, 제 2군 본 발명의 제5∼제7 발명의 프린트 배선판에 의하면, 상기 주석산을 포함하는 무전해 도금액을 이용하므로, 조화된 수지 절연층상에 상기 수지 절연층과의 밀착성이 우수하고, 박리되지 않는 무전해 도금 막이 형성되어, 비아 홀내에도 충분한 두께를 가지는 무전해 도금막이 형성되어 있으므로, 신뢰성이 우수한 프린트 배선판을 제공할 수 있다.
또한, 제 2군 본 발명의 제8 본 발명의 프린트 배선판에 의하면, 상기 주석산, 구리 이온 및 니켈 이온 등을 포함하는 무전해 도금액을 이용하므로, 조화된 수지 절연층상에 경도가 높고, 또한, 수지 절연층과의 밀착성이 우수한 도금막이 형성되어 있으므로, 신뢰성이 우수한 프린트 배선판을 제공할 수 있다.
또한, 제 3군의 본 발명에 의하면, 미리 구리박을 얇게 하고 있으므로, 미세한 회로를 형성하는 것이 가능해진다. 또한, 코어 기판상의 도체 회로가 층간 수지 절연층상의 도체층에 대해 두께가 크게 다르지 않으므로, 상기 코어 기판상의 도체 회로와 층간 수지 절연층상의 도체층의 임피던스를 정합시킬 수 있어, 다층 프린트 배선판의 고주파 특성을 향상시키는 것이 가능해진다.
또한, 도체 회로사이에 수지를 묻지 않아도 층간 수지 절연층 표면을 평탄화할 수 있다.
또한, 제 4군의 본 발명에 의하면, 고가의 장치를 사용하지 않고, 비아 홀용 개구의 완전충전과 도체 회로의 형성을 동시에 실현할 수 있다.
또한, 다층 프린트 배선판의 비아 홀을 도금 충전할 수 있으므로 층간 절연 층의 평탄화가 가능해지고, 또한, 스택드비어를 형성할 수 있다.
또한, 제 5군의 본 발명에 의하면, 스루 홀 랜드의 형상을 동그란 원으로 할 수 있으므로, 다층 코어 기판중에 형성되는 스루 홀의 배선밀도가 향상된다. 따라서, 코어 기판의 표면측에 형성되는 빌드업 배선층과, 이면측에 형성되는 빌드업 배선층에서 동일 페이스로 배합을 통합할 수 있으므로, 상층의 다층 배선층과 하층의 다층 배선층과의 층수를 동일하게 함으로써, 층수를 최소로 할 수 있다. 또한, 비아 홀의 바로 위에 비아 홀을 형성하는 것이 가능해져, 프린트 배선판내의 배선 길이를 단축할 수 있다.
또한, 제 6군의 본 발명에 의하면, 스루 홀의 바로 위에 하층의 비아 홀을 형성하고, 상기 하층의 비아 홀의 바로 위에 상층의 비아 홀을 형성하므로, 스루 홀과 하층 비아 홀과 상층 비아 홀이 직선상으로 되어, 배선 길이가 단축되고, IC 칩 신호의 전송속도를 빠르게 할 수 있다.

Claims (46)

  1. 도전성을 가지는 피도금면에 대해, 전기 도금을 실시하는데 있어, 상기 피도금면을 음극으로 하고, 도금 피착금속을 양극으로 하며, 상기 양극과 음극사이의 전압을 일정하게 하면서, 단속적으로 전기 도금을 행하는 것을 특징으로 하는 전기 도금 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 단속적인 전기 도금은 음극 및 양극사이 전압의 인가 및 중단을 번갈아 되풀이하여 행하는 것으로, 인가 시간/중단 시간이 0.01∼100이고, 인가시간이 10초 이하 또한 중단시간이 1×10-12초 이상인 것을 특징으로 하는 전기 도금 방법.
  3. 기판 상에 도체 회로를 가지는 회로판을 전기 도금에 의해 제조하는데 있어, 도전성을 가지는 도체 회로 형성면을 음극으로 하고, 도금 피착 금속을 양극으로 하며, 상기 양극과 음극사이의 전압을 일정하게 하면서, 단속적으로 전기 도금을 행하는 것을 특징으로 하는 회로판의 제조방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 단속적인 전기 도금은 음극 및 양극사이 전압의 인가 및 중단을 번갈아 되풀이하여 행하는 것으로, 인가시간/중단시간이 0.01∼100이고, 인가시간이 10초 이하 또한 중단시간이 1×10-12초 이상인 것을 특징으로 하는 회로판의 제조방법.
  5. 기판상에 형성된 도전층에 레지스트를 배치한 후, 전기 도금을 실시하고, 레지스트를 박리한 후에 에칭하여 상기 도전층을 제거함으로써 도체배선을 형성하는 프린트 배선판의 제조방법에 있어서, 상기 도전층을 음극으로 하고, 도금 피착금속을 양극으로 하며, 상기 양극과 음극사이의 전압을 일정하게 하면서, 단속적으로 전기 도금을 행하는 것을 특징으로 하는 프린트 배선판의 제조방법.
  6. 도체 배선 형성기판에 층간 수지 절연층을 형성하고, 이 층간 수지 절연층에 비아 홀 형성용 개구를 형성하며, 또한, 이 층간 수지 절연층상에 무전해 도금층을 형성하고, 이 위에 레지스트를 배치한 후에, 전기도금을 실시하고, 레지스트를 박리한 후에 에칭하여 무전해 도금층을 제거함으로써 도체배선 및 비아 홀을 형성하는 프린트 배선판의 제조방법에 있어서, 상기 무전해 도금층을 음극으로 하고, 도금 피착금속을 양극으로 하며, 상기 양극과 음극사이의 전압을 일정하게 하면서, 단속적으로 전기도금을 행하는 것을 특징으로 하는 프린트 배선판의 제조방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 층간 수지 절연층은 그 표면에 금속층이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 프린트 배선판의 제조방법.
  8. 제 5항, 제 6항 또는 제 7항에 있어서, 상기 단속적인 전기도금은 음극 및 양극사이 전압의 인가 및 중단을 번갈아 되풀이하여 행하는 것으로, 인가시간/중단시간이 0.01∼100이고, 인가시간이 10초 이하 또한 중단시간이 1×10-12초 이상인 것을 특징으로 하는 프린트 배선판의 제조방법.
  9. 기판 상에 구리피막으로 이루어지는 회로를 가지는 회로판으로서, 상기 구리피막의 특성은 (a)그 결정성이, 구리의 (331)면의 X선 회절에 의한 반치폭이 0.3deg.미만이고, (b) 상기 기판 표면 전체에 걸쳐 측정한 상기 구리피막의 두께 편차((최대 두께-최소 두께)/두께 평균)가 0.4 이하인 것을 특징으로 하는 회로판.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 구리피막의 특성은 신장율이 7%이상인 것을 특징으로 하는 회로판.
  11. 기판상에 구리피막으로 이루어지는 배선을 가지는 프린트 배선판에 있어서, 상기 구리피막의 특성은 (a) 그 결정성이, 구리의 (331)면의 X선 회절에 의한 반치폭이 0.3deg. 미만이고, (b) 상기 기판 표면전체에 걸쳐 측정한 상기 구리피막의 두께 격차((최대 두께-최소 두께)/두께 평균)가 0.4이하인 것을 특징으로 하는 프린트 배선판.
  12. 도체 배선 형성기판에 층간 수지 절연층이 형성되고, 또한 이 층간 수지 절연층상에 구리피막으로 이루어지는 도체배선이 형성되고, 이 층간 수지 절연층에 형성된 비아 홀에 의해, 상기 도체배선끼리 접속된 프린트 배선판에 있어서, 상기 구리피막의 특성은 (a) 그 결정성이, 구리의 (331)면의 X선 회절에 의한 반치폭이 0.3deg.미만이고, (b) 상기 기판 표면전체에 걸쳐 측정한 상기 구리피막의 두께 격차((최대 두께-최소 두께)/두께 평균)가 0.4 이하인 것을 특징으로 하는 프린트 배선판.
  13. 제 11항 또는 제 12항에 있어서, 상기 구리피막의 특성은 신장율이 7% 이상인 것을 특징으로 하는 프린트 배선판.
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  21. 수지 절연기판을 제14항 또는 제15항에 기재된 무전해 도금액에 침지하고, 석출속도를 1∼2㎛/시간으로 설정하여 무전해 구리도금을 행하여, 도체 회로를 형성하는 것을 특징으로 하는 프린트 배선판의 제조방법.
  22. 조화면이 형성된 수지 절연 기판상에 적어도 무전해 도금막으로 이루어지는 도체 회로가 형성된 프린트 배선판에 있어서,
    상기 무전해 도금막은 0∼＋10kg/㎟의 응력을 가지는 것을 특징으로 하는 프린트 배선판.
  23. 조화면이 형성된 수지 절연 기판상에 적어도 무전해 도금막으로 이루어지는 도체 회로가 형성된 프린트 배선판에 있어서,
    상기 무전해 도금막은 조화면에 추종하여 형성됨과 동시에, 조화면의 볼록부에서는 조화면의 오목부에 비해 무전해 도금막의 두께가 상대적으로 두껍게 되어 있는 것을 특징으로 하는 프린트 배선판.
  24. 하층 도체 회로가 형성된 기판상에 층간 수지 절연층을 통하여 상층 도체 회로가 형성되고, 상기 하층 도체 회로와 상층 도체 회로가 비아 홀을 통해 접속된 프린트 배선판에 있어서,
    상기 상층 도체 회로는 적어도 무전해 도금막으로 이루어지고, 상기 층간 수지 절연층에는 조화면이 형성되고, 상기 무전해 도금막은 조화면에 추종하여 형성되어 이루어짐과 동시에, 비아 홀 바닥부에도 상기 층간 수지 절연층상에 형성된 무전해 도금막의 50∼100% 두께의 무전해 도금막이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 프린트 배선판.
  25. 수지 절연 기판상에 적어도 무전해 도금막으로 이루어지는 도체 회로가 형성된 프린트 배선판에 있어서,
    상기 무전해 도금막을 형성하는 재료는 니켈, 철 및 코발트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 금속 및 구리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프린트 배선판.
  26. 제25항에 있어서, 상기 니켈, 철 및 코발트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 금속 함유량은 0.1∼0.5 중량%인 것을 특징으로 하는 프린트 배선판.
  27. 이하의 (1)∼(5)의 공정을 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 다층프린트 배선판의 제조방법.
    (1) 구리부착 적층판의 구리박을 에칭에 의해 얇게 하는 공정,
    (2) 상기 구리부착 적층판에 관통구멍을 뚫는 공정,
    (3) 상기 구리부착 적층판에 도금막을 형성함으로써 상기 관통구멍내에 스루 홀을 형성하는 공정,
    (4) 상기 구리부착 적층판 표면의 구리박 및 도금막을 패턴 에칭하여 도체 회로를 형성하는 공정,
    (5) 상기 도체 회로 상면에 층간 수지 절연층과 도체층을 번갈아 적층하는 공정.
  28. 이하의 (1)∼(7)의 공정을 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 다층프린트 배선판의 제조방법.
    (1) 구리부착 적층판의 구리박을 에칭에 의해 얇게 하는 공정,
    (2) 상기 구리부착 적층판에 관통구멍을 뚫는 공정,
    (3) 상기 구리부착 적층판에 도체막을 형성하는 공정,
    (4) 도체 회로 및 스루 홀 비형성부에 레지스트를 형성하는 공정,
    (5) 상기 레지스트 비형성부에 도금막을 형성하여 도체 회로 및 스루 홀을 형성하는 공정,
    (6) 상기 레지스트를 박리하는 동시에, 레지스트 밑의 도체막 및 구리박을 에칭에 의해 제거하는 공정,
    (7) 상기 도체 회로 상면에 층간 수지 절연층과 도체층을 번갈아 적층하는 공정.
  29. 제 27항 또는 제 28항에 있어서, 상기 구리부착 적층판에 관통구멍을 뚫는 공정에서 레이저를 사용하는 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판의 제조방법.
  30. 제 27항 또는 제 28항에 있어서, 상기 구리부착 적층판에 관통구멍을 뚫는 공정에서 드릴을 이용하는 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판의 제조방법.
  31. 제27항 또는 제28항에 있어서, 상기 구리부착 적층판의 구리박을 에칭에 의해 얇게 하는 공정에서 구리박을 1∼10㎛로 하는 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판의 제조방법.
  32. 층간 수지 절연층과 도체층이 번갈아 적층되고, 각 도체층 사이가 비아 홀로 접속된 빌드 업 배선층이 코어 기판의 도체 회로상에 형성되어 이루어지는 다층 프린트 배선판에 있어서,
    상기 코어 기판은 구리부착 적층판으로 이루어지고, 상기 코어 기판의 도체 회로는 상기 구리부착 적층판의 구리박과 도금막으로 이루어지는 동시에, 상기 코어 기판 상의 도체 회로의 두께를 t31이라 하고 상기 층간 수지 절연층 상의 도체층의 두께를 t32라 할 때, 아래의 관계가 성립하는 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판.
    t31 ≤ t32 ＋ 10 ㎛
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  34. 구리부착 적층판의 구리박을 에칭에 의해 얇게 한 후, 그 구리부착 적층판의 구리박을 패턴 에칭하여 도체 회로를 형성하고, 이어서 상기 도체 회로 상면에 층간 수지 절연층과 도체층을 번갈아 적층하는 다층 프린트 배선판의 제조방법에 있어서,
    상기 코어 기판상의 도체 회로 두께를 상기 층간 수지 절연층상의 두께보다 10㎛를 넘지 않는 범위로 조제하는 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판의 제조방법.
  35. 하층 도체 회로형성 기판상에 층간 절연층을 형성하고, 이 층간 절연층에 개구를 형성하며, 상기 층간 절연층의 표면 및 상기 개구의 내벽을 도전화한 후, 이 개구를 상기 도금으로 충전하여 비아 홀을 형성함과 동시에, 상층 도체 회로를 형성하는 다층 프린트 배선판의 제조방법에 있어서,
    상기 전기도금은 도금액으로서 티오요소류, 시안화물 및 폴리알킬렌옥사이드에서 선택되는 적어도 1종 이상의 첨가제 0.1∼1.5mmo1/l와 금속 이온을 함유하는 수용액을 사용하여 행하는 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판의 제조방법.
  36. 제 35항에 있어서, 상기 비아 홀용 개구는 어스펙트비가 개구 깊이/개구 직경= 1/3∼1/1인 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판의 제조방법.
  37. 층간 수지 절연층과 도체층이 번갈아 적층되고, 각 도체층 사이가 비아 홀로 접속된 빌드업 배선층이 코어 기판의 양면에 형성되어 이루어지는 다층 프린트 배선판에 있어서,
    상기 코어 기판에 형성된 스루 홀의 관통구멍을 막도록 비아 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판.
  38. 제 37항에 있어서, 상기 스루 홀의 관통구멍이 직경 200㎛ 이하로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판.
  39. 이하의 (1)∼(4)의 공정을 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판의 제조방법.
    (1) 코어 기판에 레이저에 의해 직경 200㎛ 이하의 관통구멍을 뚫는 공정,
    (2) 상기 관통구멍내에 도금을 실시해 스루 홀을 형성하는 공정,
    (3) 코어 기판에 상기 스루 홀에의 개구를 형성한 층간 수지 절연층을 형성하는 공정,
    (4) 상기 층간 수지 절연층의 개구에 도금을 행함으로써, 스루 홀의 관통구멍을 막도록 비아 홀을 형성하는 공정.
  40. 층간 수지 절연층과 도체층이 번갈아 적층되고, 각 도체층 사이가 비아 홀로 접속된 빌드 업 배선층이 코어 기판의 양면에 형성되어 이루어지는 다층 프린트 배선판에 있어서,
    상기 코어 기판에 형성된 스루 홀의 바로 위에 하층의 비아 홀이 배치되고, 그 하층의 비아 홀의 바로 위에 상층의 비아 홀이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판.
  41. 층간 수지 절연층과 도체층이 번갈아 적층되고, 각 도체층 사이가 비아 홀로 접속된 빌드 업 배선층이 코어기판의 양면에 형성되어 이루어지는 다층 프린트 배선판에 있어서,
    상기 코어 기판에 형성된 스루 홀에는 충전제가 충전됨과 동시에 상기 충전 제의 스루 홀로부터의 노출면을 덮는 도체층이 형성되어 이루어지고,
    그 도체층에는 하층의 비아 홀이 배치되고,
    그 하층의 비아 홀의 바로 위에 상층의 비아 홀이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판.
  42. 층간 수지 절연층과 도체층이 번갈아 적층되고, 각 도체층 사이가 비아 홀로 접속된 빌드 업 배선층이 코어기판의 양면에 형성되어 이루어지는 다층 프린트 배선판에 있어서,
    상기 코어 기판에 형성된 스루 홀의 관통구멍을 막도록 하층의 비아 홀이 형성되고,
    그 하층의 비아 홀의 바로 위에 상층의 비아 홀이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판.
  43. 제 40항 내지 제 42항 중 어느 한항에 있어서, 상기 스루 홀의 바로 위에 범프가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판.
  44. 제40항, 제41항 또는 제42항에 있어서, 상기 하층의 비아 홀이 금속으로 충전된 구조인 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판.
  45. 제 40항 내지 제 42항 중 어느 한항에 있어서, 상기 하층의 비아 홀의 오목 부에 도전성 페이스트가 충전되어 있는 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판.
  46. 제 40항 내지 제 42항 중 어느 한항에 있어서, 상기 하층의 비아 홀의 오목부에 수지가 충전되어 있는 것을 특징으로 하는 다층 프린트 배선판.
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