JPH04334092A - 多層配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、接着性絶縁層を介し積
層された複数枚の内層用回路板を備える多層配線板の製
造方法に係り、特に、内層用回路板に設けられた銅箔製
の配線層と上記接着性絶縁層との接着不良が防止できる
と共に製造工程途上で適用された適宜処理剤が上記配線
層と接着性絶縁層との界面に残留し難い多層配線板の製
造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の多層配線板は、例えば、図３〜
図９に示すような各工程を経て製造されている。以下そ
の概略を説明すると、図３に示すように銅箔により形成
された配線層を有する複数枚の内層用回路板ａを外層用
銅箔ａ１と共に接着性絶縁層（プリプレグ）ｂを介し積
層して一体化し、かつ、適宜穿設手段により図４に示す
ようなスルーホールｃを穿設（ドリリング）した後、こ
のスルーホールｃの内壁面を銅箔にて覆うため銅による
スルーホールめっき処理を施して図５に示すようなめっ
き層ｄを積層体表面とスルーホールｃ内壁面にそれぞれ
形成する。

【０００３】次いで、このめっき層ｄの面上にスルーホ
ールｃ周辺の一部と配線層形成部位を除きフォトレジス
ト層ｅをパターン状に形成する（図６参照）と共に、こ
のフォトレジスト層ｅから露出する部位に銅・はんだめ
っき層ｆを形成（図７参照）し、かつ、上記フォトレジ
スト層ｅを除去した後、この銅・はんだめっき層ｆをマ
スクにして図８に示すように上記めっき層ｄ等をエッチ
ングにより除去し、更にこれ等面上にソルダー・レジス
ト層ｇを成膜して図９に示すような多層配線板ｈを製造
する方法が採られている。

【０００４】ところで、上記複数枚の内層用回路板ａを
接着性絶縁層（プリプレグ）ｂを介して積層する際、内
層用回路板ａに設けられた配線層が表面平滑な銅箔によ
り構成されているため上記接着性絶縁層ｂとの接着強度
が不十分となり配線層と接着性絶縁層ｂとが経時的に剥
離し易い欠点があった。

【０００５】このため、従来においては図１０の（Ａ）
〜（Ｂ）に示すように銅箔より成る配線層ｉの表面を、
水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）が１５〜２５ｇ／ｌ程度
溶解されたアルカリ性亜塩素酸ナトリウム水溶液等で酸
化処理してＣｕＯとＣｕ２　Ｏより成る針状結晶の酸化
膜ｊを形成し、上記配線層ｉの表面を粗面化させて接着
性絶縁層ｂとの接着強度の向上を図る方法が採られてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような方法を採る
ことで全体的には配線層ｉと接着性絶縁層ｂとの接着強
度の向上が図れる反面、ＣｕＯとＣｕ２　Ｏとで構成さ
れた酸化膜ｊはアルカリ溶液に対し耐性を有するものの
酸には比較的容易に溶解されてしまうため、多層配線板
の製造工程途上において図１１（Ａ）に示すようにスル
ーホールｃの内壁面から露出する積層面が酸性の処理剤
に触れた場合（例えば上述したスルーホールめっき処理
の際、化学銅めっきに対する触媒性を付与するため塩酸
酸性のパラジウム・錫水溶液にて処理するような場合）
、その接触部位の酸化膜ｊが図１１（Ｂ）に示すように
酸により溶解して上記配線層ｉの金属銅が露出され、図
１２に示すようにピンク色のリングｒがスルーホールｃ
の周縁に沿って形成される“ハローイング”と称される
現象が発生することがあった。

【０００７】そして、この現象が発生すると図１３に示
すようにスルーホールｃ内壁面の配線層ｉと接着性絶縁
層ｂとの界面に空隙ｓが形成されてしまうためこれ等間
の接着強度の低下が起こって経時的に剥離し易くなる問
題点があり、かつ、この空隙ｓ内に上記処理剤が残留し
易くなるため多層配線板としての信頼性を著しく低下さ
せる問題点があった。

【０００８】このような技術的背景の下において本発明
者等が上記酸化膜ｊに耐酸性を付与する方法を鋭意研究
したところ、従来法において酸化膜ｊが耐酸性を示さな
い原因は酸により容易に溶解されるＣｕＯが上記酸化膜
ｊ中に多量に存在するためで、このＣｕＯの比率を下げ
比較的耐酸性を有するＣｕ２　Ｏの比率を上げることに
より酸化膜ｊに耐酸性を付与できることを見出し本発明
を完成するに至ったものである。

【０００９】因みに、従来法における酸化膜中のＣｕ２
　ＯのＣｕＯに対する比（Ｃｕ２　Ｏ／ＣｕＯ×１００
）は３０〜４０％程度であり、また、上記ハローイング
の発生量（図１２中、直径０．３５ｍｍのスルーホール
ｃ周縁からの距離Ｌで示されるリングの幅により表示さ
れる）は平均で１３０〜１５０μｍ以上であり数百μｍ
になることもあった。

【００１０】そこで、本発明の課題とするところは、上
記ハローイングの発生量を１００μｍ以下にすることに
より内層用回路板に設けられた銅箔製の配線層と上記接
着性絶縁層との接着不良が防止できると共に製造工程途
上で適用された適宜処理剤が上記配線層と接着性絶縁層
との界面に残留し難い多層配線板の製造方法を提供する
ことにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、銅箔
により形成された配線層を有する内層用回路板の上記配
線層を酸化処理してその表面にＣｕＯとＣｕ２　Ｏから
なる酸化膜を形成し、かつ、酸化処理されたこれ等複数
枚の内層用回路板を接着性絶縁層を介し積層して多層配
線板を製造する方法を前提とし、水酸化ナトリウムが３
０ｇ／ｌ以上溶解されたアルカリ性酸化処理液を用いて
上記酸化処理を行うことを特徴とするものである。

【００１２】このような技術的手段において上記配線層
を酸化処理するための処理液としては、従来同様、水酸
化ナトリウムが溶解されたアルカリ性亜塩素酸ナトリウ
ム水溶液等がそのまま適用でき、また、その処理方法も
、従来同様、予め脱脂処理された内層用回路板を上記処
理液に浸漬することによって行われる。

【００１３】この場合、酸化膜中におけるＣｕ２　Ｏ／
ＣｕＯの比率が８０％以上になるように上記酸化処理液
として水酸化ナトリウムが３０ｇ／ｌ以上溶解されたア
ルカリ性酸化処理液を用いることを特徴とする方法であ
る。尚、その処理温度については、従来の９０〜９５℃
からこれより低い７０〜８５℃程度に、また、処理時間
も従来の約４分３０秒からこれより短い時間に設定する
ことが望ましい。

【００１４】このような条件で酸化処理を施した場合に
Ｃｕ２　Ｏ／ＣｕＯの比率が８０％以上となる理由につ
いては未だ十分に解明されてないが、アルカリ濃度を高
く設定すると『Ｃｕ２　Ｏ→ＣｕＯ』の反応が抑制され
ＣｕＯの比率が下がることに起因しているものと推察し
ている。

【００１５】尚、１回の酸化処理により上述した酸化膜
を形成してもよいし以下に述べるように複数回の酸化処
理にて上記Ｃｕ２　Ｏの比率がより高い酸化膜を形成し
てもよい。例えば、水酸化ナトリウムが３０ｇ／ｌ以上
溶解されたアルカリ性酸化処理液を用い１回目の酸化処
理を施して銅箔表面にＣｕ２ＯとＣｕＯの酸化膜を形成
する。この場合、Ｃｕ２　Ｏの結晶は酸化膜の表面側か
ら内側へ成長する傾向があるのに対しＣｕＯの結晶は酸
化膜の内側から表面側へ成長する傾向があるため、上記
酸化膜の表面側はＣｕＯの結晶で覆われ酸化膜の内側に
Ｃｕ２　Ｏの結晶が多く偏在する傾向にある。従って、
この酸化膜表面をエッチング処理してその表面側に多量
に偏在するＣｕＯの結晶を除去し、再度、水酸化ナトリ
ウムが３０ｇ／ｌ以上溶解されたアルカリ性酸化処理液
を用いて酸化処理を施すことにより酸化膜中のＣｕ２　
Ｏの比率をより高めることが可能となる。ここで、１回
目の酸化処理で形成した酸化膜のエッチング条件として
は、この酸化膜を溶解し得る酸性溶液、例えば、希硫酸
等のオキソ酸、希塩酸に代表される塩基酸、ハロゲン化
水素酸、アンモニア水等が適用できる。また、このエッ
チングの処理時間はその酸化膜の厚さが０．２μｍ前後
、好ましくは０．１５〜０．２０μｍ程度残るまで、例
えば、十数秒ないし３０秒間程度とする。

【００１６】次に、上記酸化膜の膜厚については特に制
限はなく、従来同様、１．０μｍ前後の適宜値に設定可
能である。但し、この膜厚が大きくなると膜端部の露出
面積も大きくなり酸性の処理剤に触れた場合のサイドエ
ッチを受け易くなるため、好ましくは薄く設定した方が
よい。

【００１７】尚、上述の酸化処理がなされた内層用回路
板を積層した後における多層配線板の製造工程は任意で
あり、例えば、上述した従来法と同様な工程を経て製造
してもよいし他の工程を経てもよい。また、適用される
内層用回路板についてはその一面側にのみ配線層を有す
るものでもあるいは両面側にそれぞれ配線層を有するも
のでもよく任意である。

【００１８】

【作用】この様な技術的手段によれば、水酸化ナトリウ
ムが３０ｇ／ｌ以上溶解されたアルカリ性酸化処理液を
用いて配線層の酸化処理を行うためその酸化膜中におけ
るＣｕ２　Ｏ／ＣｕＯの比率が８０％以上となる。

【００１９】従って、耐酸性の大きいＣｕ２　Ｏの割合
が増大する分その酸化膜の耐酸性も向上するため、多層
配線板の製造工程途上において適宜酸処理を施しても上
記配線層の酸化膜が溶解され難くなり、配線層の金属銅
が部分的に露出するハローイング現象を抑制することが
可能になる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。

【００２１】まず、表裏両面に銅箔が貼着されたガラス
・エポキシ銅貼積層板（３４０ｍｍ×５１０ｍｍ×１．
６ｍｍ）を用い、従来同様、フォトエッチング処理によ
り上記銅箔をパターニングして内層用回路板を製造した
。

【００２２】次に、ニュウトラル・クリーン６８（商標
、シップレー社製）の２５％溶液を用い６０℃の条件で
上記内層用回路板の両面側に形成された銅箔製の配線層
を脱脂処理し、かつ、水洗した後、エッチ（Ｅｔｃｈ）
７４６（商標、シップレー社製）を１５％及びＨ２　Ｏ
２　を１０％含む処理液を用いて６０秒間のソフトエッ
チング処理を施しかつ水洗し、更に、硫酸を主成分とす
る固形酸（４４ｇ／ｌ）をを用いて酸洗しかつ水洗した
。

【００２３】この様に前処理された内層用回路板の配線
層を以下の条件で酸化処理し図１に示すように配線層１
の表面にＣｕ２　ＯとＣｕＯから成る酸化膜２を形成し
た。

【００２４】 　　　　酸化処理液の組成：Ｎａ３　ＰＯ４　・１２Ｈ
２　Ｏ　　　　１７ｇ／ｌ　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　ＮａＯＨ　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　３１ｇ／ｌ　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　ＮａＣｌＯ２　　　　　　　　　
　　　　　　　　４３ｇ／ｌ　　　　　　　　　　処理
液温度：８５℃　　　　　　　　　　　　処理時間：４
分尚、図１中、２１はＣｕＯを主成分とする酸化膜を、
また、２２はＣｕ２　Ｏを主成分とする酸化膜をそれぞ
れ示している。

【００２５】また、上記酸化膜２の膜厚はオージェ分光
分析により１．０μｍであることが、またＣｕ２　Ｏ／
ＣｕＯの比率は薄膜用Ｘ線回析装置により８０％である
ことが確認された。

【００２６】次いで、上記酸化膜２が形成された内層用
回路板を乾燥させた後、複数枚の内層用回路板を外層用
銅箔とともに接着性絶縁層を介して重合し、加熱加圧し
て多層配線板を製造した。

【００２７】そして、従来と同様にこの多層配線板をド
リルにより孔開け加工して直径０．３５ｍｍのスルーホ
ールを形成し、かつ、従来同様酸洗等を行った後、スル
ーホールめっき処理（無電解銅めっき・パネルめっき）
を施してスルーホール内壁面と多層配線板表面に２０μ
ｍの銅めっき層を形成し、更に、水洗、酸洗等の常套処
理を施し、かつ、従来同様のフォトレジスト層形成処理
、２０μｍの電解銅めっき処理、エッチング処理、ソル
ダー・レジスト層形成処理等を経て多層配線板を製造し
た。

【００２８】この様にして求められた多層配線板のハロ
ーイング発生量について測定したところ、図２に示すよ
うにピンクリングの幅Ｌの値は約８０μｍ以下で従来法
に較べて極めて低減され、従って、本発明を適用したこ
とにより配線層と接着性絶縁層との接着強度が強固でか
つ配線層と接着性絶縁層との界面に適宜処理剤が残留し
難い多層配線板が求められることが確認できた。

【００２９】［比較例］以下に示す条件で酸化処理を行
った以外は実施例と略同一である。

【００３０】 　　　　酸化処理液の組成：Ｎａ３　ＰＯ４　・１２Ｈ
２　Ｏ　　　　１７ｇ／ｌ　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　ＮａＯＨ　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　２１ｇ／ｌ　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　ＮａＣｌＯ２　　　　　　　　　
　　　　　　　　４３ｇ／ｌ　　　　　　　　　　処理
液温度：９５℃　　　　　　　　　　　　処理時間：４
分３０秒尚、上記酸化膜２の膜厚はオージェ分光分析に
より１．０μｍであることが、またＣｕ２　Ｏ／ＣｕＯ
の比率は薄膜用Ｘ線回析装置により３３％であることが
確認された。

【００３１】そして、この比較例に係る多層配線板のハ
ローイング発生量について測定したところ、ピンクリン
グの幅Ｌの値は約１４０μｍであり実施例の多層配線板
と較べ極めて劣っていことが確認できた。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、多層配線板の製造工程
途上において適宜酸処理を施しても上記配線層の酸化膜
が溶解され難くなり、配線層の金属銅が部分的に露出す
るハローイング現象を抑制することが可能になる。

【００３３】従って、上記配線層と接着性絶縁層との接
着不良が防止できると共に配線層と接着性絶縁層との界
面に上記酸処理剤等が残留し難くなるため多層配線板と
しての信頼性を著しく向上できる効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る内層用回路板の一部拡大断面図。

【図２】実施例に係る多層配線板の一部拡大斜視図。

【図３】従来の多層配線板の製造工程途上の斜視図。

【図４】従来の多層配線板の製造工程途上の斜視図。

【図５】従来の多層配線板の製造工程途上の斜視図。

【図６】従来の多層配線板の製造工程途上の斜視図。

【図７】従来の多層配線板の製造工程途上の斜視図。

【図８】従来の多層配線板の製造工程途上の斜視図。

【図９】製造された従来の多層配線板の概略斜視図。

【図１０】図１０（Ａ）〜（Ｂ）は従来の配線層表面を
酸化処理する工程説明図。

【図１１】図１１（Ａ）〜（Ｂ）はスルーホール形成後
における従来の多層配線板の一部拡大断面図。

【図１２】スルーホール形成後における従来の多層配線
板の一部拡大斜視図。

【図１３】図１２のＷ−Ｗ面の部分断面図。

【符号の説明】

１　　　　配線層 ２　　　　酸化膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　銅箔により形成された配線層を有する
   内層用回路板の上記配線層を酸化処理してその表面にＣ
   ｕＯとＣｕ２　Ｏからなる酸化膜を形成し、かつ、酸化
   処理されたこれ等複数枚の内層用回路板を接着性絶縁層
   を介し積層して多層配線板を製造する方法において、水
   酸化ナトリウムが３０ｇ／ｌ以上溶解されたアルカリ性
   酸化処理液を用いて上記酸化処理を行うことを特徴とす
   る多層配線板の製造方法。