KR20070038882A - 프린트 배선판의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

다층 적층판을 이용해 프린트 배선판을 제조하는 방법에 있어서, 표층의 구리박(4a) 표면에 파장 9.3∼10.6μm에 있어서의 흡광도가 0.05 이상이 되는 가공층(5a)을 형성해 두고, 가공층(5a)측에서 CO₂ 레이저를 조사하여, 표층의 구리박(4a)과 그 아래의 내층(3a)에 구멍(6)을 형성한다. 이에 따라, 낮은 가공 에너지로 정확하게 소정의 직경의 구멍(6)을 형성할 수 있다. 따라서, 내층 구리박으로의 손상을 저감할 수 있어, 가공성이 우수한 프린트 배선판의 제조 방법을 제공할 수 있다.

Description

프린트 배선판의 제조 방법{METHOD OF MANUFACTURING A PRINTED CIRCUIT BOARD}

도 1A∼D는, 본 발명의 한 실시 형태에 따른 프린트 배선판의 제조 방법을 도시하는 공정별 단면도,

도 2는, 본 발명의 실시예 1∼ 4 및 비교예 1∼2의 표면 처리와 총 가공 에너지를 정리한 그래프,

도 3A, B는, 본 발명의 실시예 5에 있어서의, 각각 버 제거 처리 전의 적층판의 상면 사진 및 단면 사진,

도 4A, B는, 본 발명의 실시예 5에 있어서의, 각각 버 제거 처리 후의 적층판의 상면 사진 및 단면 사진,

도 5는, 본 발명의 실시예 5에 있어서의 도금 처리 후의 단면 사진,

도 6A, B는, 본 발명의 실시예 6에 있어서의, 각각 디스미어 처리 후의 상면 사진 및 단면 사진,

도 7은, 본 발명의 실시예 6에 있어서의 도금 처리 후의 단면 사진이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1…내층 기재 2a, 2b…구리박

3a, 3b…프리프레그층 4a, 4b…구리박

5a, 5b…가공층 6…구멍

본 발명은 프린트 배선판의 제조 방법에 관한 것이다. 특히 동장적층판(銅張積層板)에 프리프레그층과 구리박을 적층한 다층 적층판의 구리박측에서 탄산 가스(CO₂) 레이저를 조사하여, 구리박과 그 아래의 내층(프리프레그층)에 구멍을 형성하는 프린트 배선판의 제조 방법에 관한 것이다.

최근의 전자 기기의 소형화, 고밀도화, 고기능화에 의해, 프린트 배선판에 있어서도 고밀도 회로 형성이 요구되고 있다. 이 요구를 만족하도록, 다층 프린트 배선판에 있어서 층간 접속을 위해서 BVH(Build Via hole) 등의 관통구멍이 형성된다. 그 때의 구멍을 뚫는 수단으로서, 가공 효율이나 비용면에서 CO₂ 레이저가 많이 사용되고 있다.

종래는, CO₂ 레이저로 동장 적층판에 구멍을 형성하기 위해서는, 우선, 구멍을 뚫는 부분의 구리박을 에칭에 의해 제거해 두고, 그 후, 구리층 사이에 위치하는 수지부만을 레이저로 구멍을 뚫는 컨포멀·마스크법이 채용되고 있었다. 이 컨포멀·마스크법에서는, 에칭의 비용이 드는 데다, 에칭에 의한 구리 제거의 신뢰성, 혹은 구리층 사이의 회로의 위치 맞춤 정밀도 등의 기술적인 문제도 있었다.

최근에는 이러한 컨포멀·마스크법 대신에 구리박 상에서 CO₂ 레이저를 조사 하여 구멍을 형성하는 다이렉트법이 생각되고 있다.

이 때문에, 동장 적층판에 탄산 가스(CO₂) 레이저나 YAG 레이저 등의 레이저를 조사하여 관통구멍을 천공하는 것이 제안되어 있다(예를 들면 일본 특개 2004-154843호 공보, 일본 특개 2004-154844호 공보, 일본 특개 2004-273911호 공보, 일본 특개 2004-281872호 공보 참조). 또, 구리 표면에 특정 범위의 고탄소 함유 구리박을 형성해 두는 것도 제안되어 있다(일본 특개 2004-006611호 공보 참조).

그러나, 다이렉트법에 있어서 CO₂ 레이저를 사용하면, CO₂ 레이저의 파장 영역, 즉, 9.3μm 부근에서는, 구리박 표면에서 레이저가 반사해 버려, 양호하게 구멍을 뚫을 수 없다. 따라서, 구리박 표면에 표면 처리, 예를 들면, 흑화 처리 등을 실시함으로써 구리 표면에 색을 칠해 CO₂ 레이저의 반사를 적게 하는 것 등이 행해지고 있지만, 수지만을 천공하는 경우에 비해 높은 에너지를 필요로 하고, 내층 구리박에 손상을 줄 우려도 있었다.

또, 상기 다이렉트법의 다른 문제점으로서, 구멍을 뚫은 후, 구리 표면에 구리의 비산이나, 구멍의 둘레 가장자리부에 구리의 덩어리, 이른바 버(burr)가 남는다는 문제점이 있었다. 통상, 형성한 구멍에는 무전해 구리 도금, 전해 구리 도금을 실시하여 도통을 도모하지만, 상기와 같은 버가 구멍의 둘레 가장자리부 부근에 남아 있으면 도금 불량이 생겨, 전기적 신뢰성이 저하한다는 문제가 있었다.

본 발명은, 상기 종래의 문제를 해결하기 위해서, CO₂ 레이저를 이용하여 동 장 적층판에 구멍을 형성하는 경우에, 낮은 가공 에너지로 양호하게 구멍을 형성할 수 있는 프린트 배선판의 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 프린트 배선판의 제조 방법은, 다층 적층판을 이용하여 프린트 배선판을 제조하는 방법에 있어서, 표층의 구리박 표면에 파장 9.3μm∼10.6μm의 범위에 있어서의 흡광도가 0.05 이상이 되는 가공층을 형성해 두고, 상기 가공층측에서 CO₂ 레이저를 조사하여, 상기 표층의 구리박과 그 아래의 내층에 구멍을 형성하는 것을 특징으로 한다.

(1) 본 발명의 개요

본 발명은, 예를 들면 기판의 표면에 구리가 적층된 동장 적층판에 프리프레그층이 적층되고, 그 표면에 구리박이 형성되어 있는 다층 적층판을 이용하여 프린트 배선판을 제조하는 제조 방법에 적합하다. 상기 표층의 구리박 표면에 파장 9.3μm∼10.6μm에 있어서의 흡광도가 0.05 이상(바람직하게는 0.07 이상)이 되는 가공층을 형성해 두고, 상기 가공층측에서 CO₂ 레이저를 조사하여, 상기 표층의 구리박과 그 아래의 내층(프리프레그층)에 구멍을 형성한다. 본 발명에 의하면, 낮은 가공 에너지로 정확하게 소정의 직경의 구멍을 형성할 수 있기 때문에, 내층 구리박으로의 손상을 저감할 수 있어, 가공성이 우수한 프린트 배선판의 제조 방법을 제공할 수 있다.

기판으로서는, 예를 들면 유리 섬유 강화 에폭시 수지 함침 기판(유리 에폭 시 기판), 아라미드 섬유 강화 에폭시 수지 함침 기판(아라미드 에폭시 기판) 등의 수지를 포함하는 기판(수지 기판), 또는 세라믹 기판 등을 이용한다. 상기 기판의 표면에 구리가 적층되어 동장 적층판으로 되고, 이것에 프리프레그층이 적층되고, 그 표면에 구리박이 형성되어 다층 적층판이 된다. 프리프레그층은, 예를 들면 에폭시 수지 등의 수지층이나 섬유 강화 수지층을 사용할 수 있다.

도 1A∼D는 본 발명의 한 실시 형태에 따른 프린트 배선판의 제조 방법을 도시하는 공정별 단면도이다. 우선 도 1A에 도시하는 바와 같이, 내층 기재(基材)(1)의 양 표면에 구리박(2a, 2b)이 적층되어 동장 적층판이 된다. 다음에 도 1B에 도시하는 바와 같이 프리프레그층(3a, 3b)이 적층되고, 그 표면에 구리박(4a, 4b)이 적층되어 다층 적층판이 된다. 다음에 도 1C에 도시하는 바와 같이, 다층 적층판의 표층의 구리박(4a, 4b)의 표면에, 파장 9.3μm∼10.6μm에 있어서의 흡광도가 0.05 이상이 되는 가공층(5a, 5b)을 형성한다. 다음에 도 1D에 도시하는 바와 같이, 외층의 가공층(5a)측에서 CO₂ 레이저를 조사하여, 가공층(5a), 표층의 구리박(4a) 및 프리프레그층(3a)에 구멍(6)을 형성한다.

(2) 구리의 표면 가공

표층의 구리박 표면에 파장 9.3μm∼10.6μm의 범위에 있어서의 흡광도가 0.05 이상(바람직하게는 0.07 이상)이 되는 가공층을 형성하는 표면 처리 방법은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 이하와 같은 표면 가공 1, 2 등의 방법을 들 수 있다.

(a) 표면 가공 1

이 방법에서는, 상기 구리 표면의 가공은, 황산과, 과산화수소와, 페닐테트라졸 또는 그 유도체와, 염소 이온을 포함하는 에칭액(예를 들면 마이크로 에칭액)에 의한 표면 가공을 이용한다.

상기 에칭액에 있어서의 황산의 농도는, 에칭 속도나 에칭액의 구리 용해 허용량에 따라 조정되지만, 통상 60∼220g/리터, 바람직하게는 90∼220g/리터이다. 황산의 농도가 60g/리터 미만에서는 에칭 속도가 늦어지는 경향이 있다. 한편, 220g/리터를 넘으면, 농도의 증가에 알맞는 에칭 속도의 증가가 없는 데다, 황산구리의 결정이 석출되기 쉬워지는 경향이 있다.

과산화수소의 농도는, 에칭 속도나 표면 거칠기화 능력에 따라 조정되지만, 통상 5∼70g/리터, 바람직하게는 7∼56g/리터이다. 과산화수소의 농도가 5g/리터 미만에서는 에칭 속도가 늦고, 구리 표면을 충분히 거칠게 할 수 없어질 가능성이 있다. 한편, 70g/리터를 넘으면 에칭 속도가 너무 빨라져 한결같은 에칭을 할 수 없어질 가능성이 있는 데다, 구리 표면을 충분히 거칠게 할 수 없어질 우려가 있다.

에칭액에는, 상기 황산 및 과산화수소로 이루어지는 주제(主劑)에 더해, 과산화수소의 분해를 억제하고, 또한 표면을 거칠게 하기 위해서, 조제(助劑)로서 페닐테트라졸 또는 그 유도체와 염소 이온이 배합된다. 본 발명에 있어서는, 이미다졸, 트리아졸, 테트라졸 등의 여러 가지의 아졸류 중에서도, 특히 페닐테트라졸 또는 그 유도체를 사용함으로써, 구리 표면이 충분히 거칠게 되어, 과산화수소의 분 해가 현저하게 억제된다는 효과가 얻어진다.

상기 페닐테트라졸로서는, 예를 들면 1-페닐테트라졸, 5-페닐테트라졸 등을 들 수 있지만, 물에 용해시키기 쉽기 때문에, 5-페닐테트라졸이 바람직하다. 또한, 상기 페닐테트라졸 유도체로서는, 상기 효과를 발현시키는 것인 한, -NH₂기, -SH기 등의 치환기를 갖고 있어도 되고, 칼슘, 구리, 나트륨 등과의 금속염이어도 된다.

상기 페닐테트라졸 또는 그 유도체의 농도는, 거칠기화 형상이나 에칭액의 구리 용해 허용량에 따라 조정되지만, 0.01∼0.4g/리터가 바람직하고, 0.03∼0.35g/리터가 더 바람직하다. 페닐테트라졸의 농도가 0.01g/리터 미만에서는 에칭 속도가 늦어 충분히 거칠게 할 수 없어질 가능성이 있다. 한편, 0.4g/리터를 넘으면 액 중에 안정하게 용해시키기 어려워질 가능성이 있다.

상기 염소 이온의 이온원으로서는, 예를 들면 염화나트륨, 염화칼륨, 염화암모늄, 염산 등을 들 수 있다.

상기 염소 이온의 농도는, 거칠기화 형상이나 에칭 속도에 따라 조정되지만, 1∼60ppm이 바람직하고, 2∼10ppm이 더 바람직하다. 염소 이온 농도가 1ppm 미만에서는 구리 표면을 충분히 거칠게 할 수 없어질 가능성이 있다. 한편, 60ppm을 넘는 경우는, 에칭 속도가 늦어져, 구리 표면을 충분히 거칠게 할 수 없어질 가능성이 있다.

에칭액에는, 에칭액을 연속하여 사용해 다량의 구리 또는 구리합금을 처리하 는 경우의 과산화수소의 분해를 억제하기 위해서, 벤젠 술폰산류를 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 벤젠 술폰산류는, 에칭액 중에서는, 과산화수소에 의해 산화되어, 갈색 내지 흑색의 침전이 생기는 것이 알려져 있다(일본 특개평 11-140669호 공보 참조). 그러나, 본 발명에서는 벤젠 술폰산류와 페닐테트라졸을 병용함으로써, 갈색의 침전이 생기지 않고 과산화수소의 분해 억제 작용이 발현된다. 상기 벤젠 술폰산류의 구체예로서는, 예를 들면 벤젠 술폰산, 톨루엔 술폰산, m-크실렌 술폰산, 페놀 술폰산, 크레졸 술폰산, 술포살리칠산, m-니트로 벤젠 술폰산, p-아미노 벤젠 술폰산 등을 들 수 있다.

상기 벤젠 술폰산류의 농도는, 액 중의 과산화수소의 안정성에 따라 조정되지만, 10g/리터 이하가 바람직하고, 2∼4g/리터가 더 바람직하다. 벤젠 술폰산류는, 농도가 10g/리터를 넘어도 첨가량의 증가에 알맞는 과산화수소의 안정 효과의 향상은 보이지 않는 경향이 있다.

본 발명에서 사용하는 에칭액에는, 소포제, 계면활성제 등의 여러 가지의 첨가제를, 필요에 따라 첨가해도 된다.

본 발명에서 사용하는 에칭액은, 상기의 각 성분을 물에 용해시킴으로써 용이하게 조정할 수 있다. 상기 물로서는, 이온 교환수가 바람직하다.

상기 에칭액의 사용 방법으로서는, 예를 들면 구리 또는 구리합금에 에칭액을 스프레이하는 방법, 에칭액 중에 구리 또는 구리합금을 침지하는 방법 등을 들 수 있다.

에칭량은, 구리 표면에 접촉시키는 수지의 종류 등에 따라 적당히 설정하면 되지만, 0.5∼3μm가 바람직하고, 1∼2.5μm가 더 바람직하다. 또한, 본 명세서에서 말하는 에칭량이란 피처리제의 에칭 전후의 중량 변화와 구리의 표면적, 밀도로부터 산출한 에칭 깊이를 말한다. 에칭량은, 에칭액의 조성, 온도, 에칭 시간에 의해 조정할 수 있다. 에칭액을 사용할 때의 온도는 통상 20∼40℃의 범위이며, 에칭 시간은 통상 10∼120초의 범위이다.

표면 가공 1의 액에 구리 표면이 노출되면, 에칭과 동시에 처리된 표면에는 유기 구리피막이 형성된다. 유기 구리피막이 형성되는 과정은, 우선, 액 중의 페닐테트라졸 또는 그 유도체가 구리 표면에 흡착되고, 또한 과산화수소에 의해 페닐테트라졸 또는 그 유도체가 흡착된 구리가 산화되어 액 중에 구리가 용출된다. 이 용출된 구리 이온의 일부가 페닐테트라졸 또는 그 유도체와 킬레이트를 만들어, 구리 표면에 유기 구리피막으로서 부착된다. 유기 구리피막의 두께는 2∼2.5nm로 형성하는 것이 바람직하다.

(b) 표면 가공 2

이 방법에서는, 구리 표면의 가공은, 제2 구리 이온원과 산해리 상수 pKa가 5 이하인 유기산과, 할로겐 이온을 포함하는 에칭액(예를 들면 마이크로 에칭액)에 의한 표면 가공을 이용한다.

본 발명의 바람직한 예에서 이용하는 제2 구리 이온원은, 금속구리 등을 산화하기 위한 산화제로서 작용하는 것이다. 산화제로서 제2 구리 이온원을 이용하기 때문에, 에칭액으로서 적당한 에칭 스피드를 발현시킬 수 있고, 또한 구리 표면에 깊은 요철을 갖는 형상을 안정하게 만들 수 있다. 상기 제2 구리 이온원으로서 는, 예를 들면 유기산의 구리염이나, 염화구리(II), 브롬화구리(II), 수산화구리(II) 등을 들 수 있다. 상기 구리염을 형성하는 유기산에 특별히 한정은 없지만, 후술하는 pKa가 5 이하인 유기산이 바람직하다. 상기 제2 구리 이온원은 2종 이상을 병용해도 된다.

상기 제2 구리 이온원의 함유량은, 금속구리로 환산하여 0.01∼20%(중량%, 이하 동일)가 바람직하고, 0.1∼10%가 더 바람직하다. 상기 함유량이 너무 적으면 에칭 스피드가 늦어질 가능성이 있다. 한편, 너무 많으면 용해하기 어려워지는 경향이 있고, 검댕과 같은 것이 생길 우려가 있다.

pKa가 5 이하인 유기산은, 제2 구리 이온원에 의해 산화된 구리를 용해시키기 위해서, 또 pH 조정을 위해서도 배합되는 것이다. 상기 유기산의 pKa가 5를 넘으면 산화구리를 충분히 용해할 수 없어질 우려가 있다. pKa가 5 이하인 유기산의 구체예로서는, 예를 들면 개미산, 아세트산, 프로피온산, 아세트산, 길초산, 카프론산 등의 포화 지방산, 아크릴산, 크로톤산, 이소크로톤산 등의 불포화 지방산, 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루탈산, 아디핀산, 피멜산 등의 지방족 포화 디카르본산, 말레인산 등의 지방족 불포화 디카르본산, 안식향산, 프탈산, 계피산 등의 방향족 카르본산, 글리콜산, 젖산, 사과산, 구연산 등의 옥시카르본산, 술파민산, β-클로로프로피온산, 니코틴산, 아스코르빈산, 히드록시피발산, 레불린산 등의 치환기를 갖는 카르본산, 그들의 유도체 등을 들 수 있다. 상기 유기산은 2종 이상을 병용해도 된다.

상기 유기산의 함유량은 0.1∼30% 정도가 바람직하다. 상기 함유량이 너무 적으면 산화구리를 충분히 용해할 수 없어 검댕과 같은 것이 남을 가능성이 있고, 안정한 에칭 스피드를 얻을 수 없어질 우려가 있다. 한편, 너무 많으면 구리의 용해 안정성이 저하하여, 구리 표면에 재산화가 생길 우려가 있다.

할로겐 이온은, 구리의 용해를 보조하기 위해서 배합되는 것이다. 상기 할로겐 이온의 이온원으로서는, 예를 들면 염소 이온, 브롬 이온 등의 이온원이다. 예를 들면 염산, 브롬화수소산, 염화나트륨, 염화칼슘, 염화칼륨, 염화암모늄, 브롬화칼륨, 염화구리, 브롬화구리, 염화아연, 염화철, 브롬화주석 등이나 그 밖에 용액 중에서 할로겐 이온을 해리할 수 있는 화합물을 들 수 있다. 상기 이온원은 2종 이상을 병용해도 된다. 또한, 예를 들면 염화구리(II)는, 할로겐 이온의 이온원과 제2 구리 이온원의 양쪽의 작용을 갖는 것으로서 사용할 수 있다.

에칭액에는, 에칭 처리 중의 pH의 변동을 적게 하기 위해서 유기산의 나트륨염이나 칼륨염이나 암모늄염 등의 염이나, 구리의 용해 안정성을 향상시키기 위해서 에틸렌디아민, 피리딘, 아닐린, 암모니아, 모노에탄올 아민, 디에탄올 아민, 트리에탄올 아민, N-메틸 디에탄올 아민 등의 착화제를 첨가해도 되고, 필요에 따라 그 밖의 여러 가지의 첨가제 등을 첨가해도 된다.

에칭액의 사용 방법에 특별히 한정은 없지만, 예를 들면 처리되는 구리 또는 구리합금에 스프레이하여 분사하는 방법, 구리 또는 구리합금을 에칭액 중에 침지하는 방법 등을 들 수 있다. 침지에 의한 경우에는, 구리나 구리합금의 에칭에 의해 에칭액 중에 생성된 제1 구리 이온을 제2 구리 이온으로 산화하기 위해서, 버블링 등에 의한 공기의 주입이 행해진다. 또, 상기 에칭액은 사용 후의 폐액 처리가 용이하고, 예를 들면 중화, 고분자 응집제 등을 이용하는 일반적인 간편한 방법으로 처리할 수 있다.

(3) CO₂ 레이저 조사 가공

본 발명은, CO₂ 레이저를 사용한 다이렉트법에 관한 것이다. CO₂ 레이저의 파장 영역은 9.3μm∼10.6μm이기 때문에, 파장 9.3μm∼10.6μm에서의 흡광도가 0.05 이상이 되는 가공층을 구리 표면에 형성해 둔다.

CO₂ 레이저는, 적외선 파장 영역인, 9.3μm∼10.6μm의 파장을 사용한다. 가공 에너지는 구멍을 뚫는 표면의 구리박의 두께 등에 의해 적당히 선택할 수 있지만, 예를 들면 8∼27mJ로 1샷 조사하여 천공할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 낮은 가공 에너지인 2∼5mJ로 2번째 샷을 조사함으로써, 비아 바닥을 클리닝할 수 있다. 또한, 반드시 2샷 조사할 필요는 없다. 또, 필요하면, 3샷 이상 조사시켜도 된다.

여기에서, CO₂ 레이저의 가공 에너지란, 가공에 필요한 출력과 주파수의 몫(가공 에너지[J]=출력[W]/주파수[Hz])을 말한다.

(4) 디스미어 처리

상기 CO₂ 레이저에 의해 구멍을 뚫은 후에, 구멍 내에 남아 있는 수지 잔사를 제거하는 디스미어 처리를 해도 된다.

디스미어 처리의 방법은 적당한 공지의 방법을 채용하는 것이 가능하지만, 예를 들면, 우선, 알칼리성 팽윤제로 팽윤 처리하여, 공지의 과망간산 디스미어제로 디스미어 처리를 한 후, 환원 처리를 행하는 방법 등을 들 수 있다.

(5) 버 제거 처리

상기 CO₂ 레이저에 의해 구멍을 뚫을 때에, 개구부 주변에 버가 발생하는 경우가 있다. 여기에서 말하는 버란, 개구부 주변의 구리박 표면에 비산된 구리의 덩어리나, 개구부 주변 가장자리에 돌기형상으로 남은 구리, 혹은, 개구부 주변 가장자리부가 차양형상으로 남아 있는 부분의 구리의 총칭을 말한다. 버가 남는 이유로서는, 같은 에너지의 CO₂ 레이저로 구리와 수지를 가공한 경우, 수지와 구리의 가공 에너지에 차이가 있기 때문에, 구리보다도 수지의 개구 직경이 커지기 때문이라고 생각된다. 이러한 버가 남은 채로 다음 공정에서 구리 도금 처리를 실시하면, 버의 부근에 공극이 생기거나, 균일한 도금을 할 수 없는 등의 도금 불량이 생기거나 할 가능성이 있다.

버를 제거하기 위한 처리로서는, 기계 연마 등도 생각할 수 있지만 작업 효율이 대단히 나쁘다는 문제가 있다. 본 발명에서는 버 제거 처리 방법으로서, 구리를 용해 가능한 처리액을, 상기 CO₂ 레이저에 의해 구멍을 뚫은 구리박에 접촉시키는 방법을 채용하는 것이 바람직하다.

상기 처리액으로서는, 구리를 용해시킬 수 있는 액이면 적당히 선택 사용이 가능하지만, 특히, 황산 및 과산화수소를 포함한 구리 에칭액이 적합하다. 또, 접촉 시간이나 액 온도 등의 조건은 버의 양이나 구리박의 두께 등에 따라 적당히 조 정할 수 있다. 또, 에칭의 방법도 스프레이식, 침지식 모두 적용하는 것이 가능하다.

상기 디스미어 처리와 버 제거 처리의 공정의 순서는 불문하지만, 디스미어 처리를 행한 후, 버 제거 처리를 행하면, 버의 제거성, 특히 차양형상의 버 부분의 제거성이 양호해지기 때문에 바람직하다. 스미어가 남은 상태로 버 제거 처리를 행한 경우에는, 스미어가 버 제거 효과를 저하시키는 경향이 있다. 따라서, 디스미어 처리 후에 버 제거 처리를 행하면, 버를 보다 용이하게 제거할 수 있다.

이하, 실시예를 이용하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다.

(1) 다층 적층판

동장 적층판(CCL : 미츠비시 가스 가가쿠사제 상품명 "CCL-EL170", 이하 동일)에 프리프레그(히다치 가세이 고교사제 상품명 "GEA-679F(FROE)" 60μm, 레이저 빌드업용)와 두께 18μm의 구리박(상품명 "3EC-VLP")을 적층하여 4층 적층판을 제작하였다. 상기 구리박은 레이저 가공 전의 구리 두께가 5μm 혹은 10μm가 되도록, 에칭액과 후술하는 표면 처리제로 처리하였다. 상기 에칭액은 특별히 한정하지 않지만, 예를 들면 멕크사제 "CB-5612"를 이용할 수 있다.

(2) 레이저 가공 조건

CO₂ 레이저 가공기로서 히타치 비아 메카닉스사제 상품명 "LC-2G212/2C"를 사용하여, 레이저 조사측(표면측)의 직경이 100μm, 바닥면측의 직경이 80μm∼100μm가 되는 가공 조건을 각 예에 대해 설정하여 조사했을 때의 에너지를 측정하였 다.

(3) 흡광도

흡광도는 푸리에 변환 적외 분광 분석(Fourier Transform Infrared Spectroscopy, 이하 FT-IR)을 이용하였다. FT-IR은, 시료에 적외선(파장 2.5∼25μm)을 조사하여, 쌍극자 모멘트가 변화하는 분자 골격의 진동 회전수에 대응하는 주파수의 광의 흡수를 흡광도로 나타내는 분석법이다.

(실시예 1, 3)

실시예 1, 3으로서, 상기 각 구리박 두께의 4층 적층판을 각각 준비하고, 표층의 구리 표면을 상기 표면 가공 1에서 설명한 유기산계 마이크로 에칭액(멕크사제 상품명 "CZ8100")을 사용하여, 35℃로 80초간 스프레이 처리하였다.

(실시예 2, 4)

실시예 2, 4로서, 상기 각 구리박 두께의 4층 적층판을 각각 준비하고, 표층의 구리 표면을 상기 표면 가공 2에서 설명한 황산·과산화수소계 마이크로 에칭액(멕크사제 상품명 "B07770V")을 사용하여, 25℃로 100초간 침지 처리하였다.

(비교예 1, 2)

비교예 1, 2로서, 상기 각 구리박 두께의 4층 적층판을 각각 준비하고, 이하의 순서로 처리하였다.

우선, 4층 적층판의 구리 표면의 탈지 및 오염을 제거하기 위해서 구리 표면을 약 0.5μm 에칭하여, 수세하였다. 그리고, 25℃의 황산 수용액(5용량%)으로 50초간 산세정하고, 수세 후, 95℃의 흑화 처리액으로 3분간 침지 처리한 후, 수세하 여, 건조시켰다. 또한, 상기 흑화 처리액의 조성은, NaOH가 30g/리터, NaClO₂가 70g/리터, Na₃PO₄가 10g/리터이고, 잔부가 물이었다.

이상의 실시예 1∼4, 비교예 1∼2에 대해, 레이저 조사 후의 구멍의 표면 직경, 바닥면 직경을 측정한 결과를 표 1에 나타낸다.

(표 1)

이상의 결과로부터 실시예 1∼4는 양호한 관통구멍을 형성할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

도 2는, 실시예 1∼ 4 및 비교예 1∼2의 표면 처리와 총 가공 에너지를 정리한 그래프이다. 각 실시예는, 비교예 1∼2에 비교하여 낮은 에너지로 구멍을 뚫을 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

(실시예 5)

실시예 5로서, 실시예 2의 조건으로 구멍을 뚫은 적층판을 준비하여, 하기의 처리를 행하였다. 또한, 처리 전의 적층판의 상면 사진 및 단면 사진을 도 3A, B에 각각 나타낸다.

(디스미어 처리)

우선, 수산화나트륨계 팽윤제(맥더미드사제 상품명 : MACUDAIZAR9204)에 의해 60-80℃로 5분간, 침지 처리하고, 계속해서 과망간산계 디스미어제(맥더미드사제 상품명 : MACUDAIZAR9275)에 의해 80-85℃로 5-7분간, 침지 처리하여, 수세 후, 또한 환원제 용액(맥더미드사제 상품명 : MACUDAIZAR9279)에 의해 45-60℃로 5분간, 침지 처리를 하였다.

(버 제거 처리)

상기 디스미어 처리 후, 건조시킨 적층판을 황산·과산화수소계의 에칭액(멕크사제 상품명 : 멕크 파워 에치 HE7000)으로 3.0μm 에칭 처리하여, 수세, 건조를 함으로써 버를 제거하였다. 이 때의 에칭 처리 조건은, 스프레이 처리(스프레이압 0.04MPa)이고, 액 온도는 25℃로 하였다. 버 제거 처리 후의 상면 사진 및 단면 사진을 도 4A, B에 각각 나타낸다.

(도금 처리)

버 제거 처리 후, 무전해 구리 도금을 실시한 후, 전해 구리 도금으로 두께 30μm의 구리 도금층을 형성하였다. 도금 처리 후의 단면 사진을 도 5에 나타낸다.

(실시예 6)

실시예 6으로서, 상기 실시예 5와 같은 처리 조건으로, 순서를 버 제거 처리→디스미어 처리→도금 처리로 하여 각 처리를 행하였다. 이 때의, 디스미어 처리 후의 상면 사진 및 단면 사진을 도 6A, B에 각각 나타낸다. 또, 도금 처리 후의 단면 사진을 도 7에 나타낸다.

도 4A, B 및 도 6A, B에 도시하는 바와 같이, 버 제거 처리 후의 적층판은 실시예 5, 6 모두 구리 표면의 비산이나 구멍의 주변 가장자리부의 돌기 등의 버는 제거할 수 있었다. 실시예 5에서는, 처리 전의 구멍의 주변 가장자리부의 구리박에 있어서 수지층의 개구 가장자리보다도 약 20μm 정도 돌출되어 있었던 차양형상의 버가 완전히 제거되어 있었다. 또, 도 5에 도시하는 바와 같이, 균일하게 양호한 상태로 도금층이 형성되어 있었다. 실시예 6에서도, 버 제거 처리 후에는 차양형상의 버에 대해서는, 돌출량이 약 10μm 정도가 될 때까지 제거되어 있었다. 또, 도 7에 도시하는 바와 같이, 수지층의 개구 가장자리부에서 약간 공극이 생겼지만 도금의 균일성은 양호하였다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, CO₂ 레이저를 이용하여 동장 적층판에 구멍을 형성하는 경우에, 낮은 가공 에너지로 양호하게 구멍을 형성할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 다층 적층판을 이용하여 프린트 배선판을 제조하는 방법에 있어서,

   표층의 구리박 표면에 파장 9.3μm∼10.6μm의 범위에 있어서의 흡광도가 0.05 이상이 되는 가공층을 형성해 두고,

   상기 가공층측에서 CO₂ 레이저를 조사하여, 상기 표층의 구리박과 그 아래의 내층에 구멍을 형성하는 것을 특징으로 하는 프린트 배선판의 제조 방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 가공층의 상기 흡광도는, 0.07 이상인 프린트 배선판의 제조 방법.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 가공층의 형성 방법은, 황산과, 과산화수소와, 페닐테트라졸 또는 그 유도체와, 염소 이온을 포함하는 에칭액에 의한 표면 가공인 프린트 배선판의 제조 방법.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 가공층의 형성 방법은, 제2 구리 이온원과, 산해리 상수 pKa가 5 이하인 유기산과, 할로겐 이온을 포함하는 에칭액에 의한 표면 가공인 프린트 배선판의 제조 방법.
5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 가공층은, 유기 구리피막인 프린트 배선판의 제조 방법.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 구멍을 형성한 구리박 표면에, 황산 및 과산화수소를 포함하는 액을 접촉시켜 구리박의 버를 제거하는 프린트 배선판의 제조 방법.
7. 청구항 1에 있어서,

   상기 구멍의 내부를 디스미어 처리하는 프린트 배선판의 제조 방법.
8. 청구항 1에 있어서, 상기 구멍의 내부를 디스미어 처리한 후에, 상기 구멍을 형성한 구리박 표면에, 황산 및 과산화수소를 포함하는 액을 접촉시켜 구리박의 버를 제거하는 프린트 배선판의 제조 방법.

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