JPH05235544A

JPH05235544A - 複合プリント配線板の製造方法

Info

Publication number: JPH05235544A
Application number: JP4070193A
Authority: JP
Inventors: Toru Furuta; 徹古田
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1992-02-19
Filing date: 1992-02-19
Publication date: 1993-09-10

Abstract

(57)【要約】【目的】高度のスルーホール接続信頼性を有するスル
ーホール導体層厚みが薄い複合プリント配線板の製造方
法を提供する。【構成】無機あるいは有機物からなる粒子、繊維のい
ずれか少なくとも１種あるいは多孔質構造体からなる絶
縁性骨材と樹脂組成物とを複合してなる絶縁層を有する
複合プリント配線板において、少なくとも（ａ）複合プ
リント配線板に貫通孔を形成する工程；（ｂ）貫通孔の
内壁に露出した樹脂組成物を選択的に溶解する工程；
（ｃ）絶縁性骨材の表面を選択的に溶解する工程；
（ｄ）少なくとも貫通孔内壁に導体層を形成しスルーホ
ールとする工程；を含んで製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複合プリント配線板の
スルーホールの形成方法に関し、特に貫通孔内壁の粗化
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、その両面に導体回路を有する複合
プリント配線板におけるスルーホールを形成方法に関し
ては、貫通孔形成工程からこの貫通孔壁内に導体層を形
成する工程までの間に、高圧水洗等によって貫通孔内を
洗浄し加工クズを取り除く処理を施してはいるものの、
それ以上は特に実施していない。

【０００３】一方、その内層にも導体回路を有する所謂
多層複合プリント配線板のスルーホール形成方法に関し
ては、穴明け加工によって貫通孔を形成する際、その摩
擦熱によって溶融した樹脂が内層導体回路露出断面に付
着し所謂スミアと成ってしまうのである。このスミアは
上記の高圧水洗処理によっては除去することができない
ことは言うまでもない。そこで、穴明け加工をした多層
複合プリン配線板を過マンガン酸カリウム等の浴槽に一
定時間浸漬し溶解除去することによって内層導体回路断
面を完全に露出させ、貫通孔内壁に形成される導体層と
の接続信頼性を向上させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】電子機器の高密度実装
化が進んだ昨今においては、回路配線の細線化およびプ
リント配線板の１ボードあたりの孔数も増化してきてい
るなかで、スルーホール内壁に導体層を形成するパネル
メツキ厚みも従来２０μｍの厚みであったものが、回路
配線の細線化を実現するために表面導体層厚みを極力薄
くする必要性から、薄いものでは５μｍ程度にまで抑制
されている。従って、スルーホール内部における導体層
の強度が低下し接続信頼性が低下してきている。しかし
ながら、回路配線の断線や剥がれに対する長期信頼性お
よびスルーホールの接続信頼性に関しては従来以上に要
求されてきている。

【０００５】本発明は、以上の経緯を鑑みてなされたも
のでありその解決しようとする課題は、高密度実装化が
進みスルーホール導体層厚みが薄い複合プリント配線板
のスルーホール部分の信頼性の低さである。そして本発
明の目的は、高度のスルーホール接続信頼性を有するス
ルーホール導体層厚みが薄い複合プリント配線板の製造
方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明が採った手段は実施例において使用する符
号を付して説明すると、「無機あるいは有機物からなる
粒子、繊維のいずれか少なくとも１種あるいは多孔質構
造体からなる絶縁性骨材（１１）と樹脂組成物（１２）
とを複合してなる絶縁層（１０）を有する複合プリント
配線板（２０）において、少なくとも以下の工程を含ん
で製造する。（ａ）複合プリント配線板（２０）に貫通孔（１４）を
形成する工程；（ｂ）貫通孔（１４）の内壁に露出した樹脂組成物（１
２）を選択的に溶解する工程；（ｃ）絶縁性骨材（１１）の表面を選択的に溶解する工
程；（ｄ）少なくとも貫通孔（１４）内壁に導体層を形成し
スルーホールとする工程。」である。

【０００７】すなわち、その絶縁層（１０）が無機ある
いは有機物からなる絶縁性骨材（１１）と樹脂組成物
（１２）とを複合して成る複合プリント配線板（２０）
にスルーホールを形成する工程において、スルーホール
となるべき貫通孔（１４）を形成した後に少なくともそ
の貫通孔（１４）内壁に金属めっきを施すことによって
導体層を形成しスルーホールとするのであるが、スルー
ホールとなるべき貫通孔（１４）を形成した後であっ
て、少なくともその貫通孔（１４）内壁に金属めっきを
施すことによって導体層を形成する以前に、まず、貫通
孔（１４）内壁に露出した絶縁層（１０）の樹脂組成物
（１２）部分を溶解した後に、さらに貫通孔（１４）内
壁に露出した絶縁層（１０）の絶縁性骨材（１１）部分
を溶解するのである。つまり、貫通孔（１４）内壁に露
出した絶縁層（１０）の樹脂組成物（１２）部分と絶縁
性骨材（１１）部分とを、別々の工程においてそれぞれ
を選択的に溶解するのである。

【０００８】

【作用】複合プリント配線板（２０）に貫通孔（１４）
を形成した後、先ず樹脂組成物（１２）を選択的に溶解
した後に、絶縁性骨材（１１）を選択的に溶解すること
が重要である。このように樹脂組成物（１２）と絶縁性
骨材（１１）とを選択的に別々に溶解することにより、
貫通孔（１４）内壁に絶縁性骨材（１１）を突出させて
比較的大きな凹凸を形成するとともに露出した絶縁性骨
材（１１）の露出表面積を大きくするのである。また、
多層複合プリント配線板（図示せず）の場合において
は、貫通孔内壁に現れる内層導体に付着したスミアを溶
解することができ、後に金属めっきを施すことによって
形成される導体層との接続信頼性を確保することができ
るのである。

【０００９】なお、この樹脂組成物（１２）部分の溶解
・除去の量としては、３０μｍ以下が好ましい。３０μ
ｍ以上であっても貫通孔（１４）内壁と金属めっきを施
すことによって形成される導体層との密着強度はそれほ
ど増加しないが、その反面、樹脂組成物（１２）が必要
以上に溶解・除去され露出した絶縁性骨材（１１）によ
って形成される凹凸が深くなりすぎ、樹脂組成物に対す
る溶解液の洗浄・除去が十分できず後工程において不都
合となるのである。

【００１０】次いで、樹脂組成物（１２）を選択的に別
々に溶解することにより、貫通孔（１４）内壁に絶縁性
骨材（１１）を突出させて比較的大きな凹凸を形成する
とともに露出した絶縁性骨材（１１）の露出表面積を大
きくした後に、絶縁性骨材（１１）表面を選択的に溶解
するのであるが、これによって、絶縁性骨材（１１）の
表面に比較的小さな凹凸を形成することができ、後に金
属めっきを施すことによって形成する導体層との密着性
を著しく向上することができるのである。

【００１１】なお、ここで絶縁性骨材として用いる無機
あるいは有機物からなる粒子、繊維あるいは多孔質構造
体の大きさは、例えば粒子であれば５μｍ〜３０μｍ、
繊維であれば径が１μｍ〜２０μｍ、多孔質構造体とし
ては、機械粒子径が２μｍ〜５０μｍであであることが
望ましい。また、これらの絶縁性骨材を選択的に溶解す
る液体または気体によって溶解する量としては、１μｍ
以下が好ましい。これは、表面を溶解する量が１μｍ以
上になると表面の凹凸がかえって少なくなってしまい、
導体層を形成する際のアンカー効果が無くなるためであ
る。

【００１２】ここで用いる絶縁性骨材に関して更に詳し
く説明すると、無機物としては、コージェライト、ムラ
イト、スポンジュメン、チタン酸アルミニウム、炭化ケ
イ素、炭化ホウ素、窒化アルミニウム、二酸化ケイ素、
ホウケイ酸ガラス、アルミナ、ジルコニア等であり、そ
の形態は粒子、繊維のいずれか少なくとも１種類あるい
は多孔質構造体が好ましい。また、有機物としては、フ
ェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコ
ン樹脂、アラミド、ポリエチレン、ポリブタジエン、天
然ゴム、合成ゴム等であり、その形態は粒子、繊維ある
いは多孔質構造体が良く、なかでも、アラミド繊維、合
成ゴムがより好ましい結果を与える。

【００１３】また、樹脂組成物としては、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等が使用できる。こ
れらの樹脂を溶解する液としては、過マンガン酸溶液、
クロム酸溶液硫酸、硝酸、塩酸、水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム、塩化メチレン等が使用できる。前記無機
物を溶解する液としては、ホウフッ化水素酸、フッ酸等
使用できる。また、数種類の樹脂の複合物に対しては、
溶液が同一でも濃度、温度を変えて溶解度を変えること
によって対応できる。

【００１４】

【実施例】次に、第１図に示す本発明に係わる複合プリ
ント配線板の製造方法の実施例について説明する。ま
ず、絶縁性骨材（１１）として用いた気孔率３０％のコ
ージェライト多孔質体の空隙部に真空含浸器によってエ
ポキシ樹脂（１２）を充填し絶縁基材（１０）を得た。
この絶縁基材（１０）の両側にガラス・エポキシより成
るプリプレグを介して片面粗化処理を施した１８μｍ電
解銅箔（１５）を積層し、加熱加圧することによって一
体化し本発明に関わる複合プリント配線板（２０）を形
成した。

【００１５】次に、この複合プリント配線板（２０）に
ダイヤモンドドリル加工によってφ１．０ｍｍの穴明け
を実施し貫通孔（１４）を形成した（図１のア）後に、
まず、エポキシ樹脂を選択的に溶解することのできる７
０℃に加熱された過マンガン酸カリウム（ＫＭｎＯ₄）
を主成分とする溶液に１０分間浸積することによりエポ
キシ樹脂（１２）を選択的に５μｍ浸食溶解させた（図
１のイ）。このとき絶縁性骨材（１１）であるコージェ
ライト多孔質体には何等変化は無いのであり、貫通孔
（１４）内部に露出したコージェライト多孔質体の空隙
部に含浸・充填されたエポキシ樹脂（１２）のみが溶解
除去され、コージェライト多孔質体そのものの凹凸が出
現するのである。

【００１６】さらに、ホウフッ化水素酸溶液に２ｍｉｎ
浸積することによりコージェライト多孔質体の表面は浸
食溶解され０．５μｍ程度のミクロな凹凸（１３）が形
成された（図１のウ）。このように絶縁性骨材（１１）
と樹脂組成物（１２）とそれぞれ別の工程に於いて選択
的に溶解除去することによって、５μｍ程度の比較的大
きな凹凸と０．５μｍ程度の比較的小さな凹凸（１３）
を貫通孔（１４）内部に形成することができるのであ
る。

【００１７】以上のように貫通孔（１４）内部に粗化処
理を施した複合プリント配線板（２０）の全面に、０．
３μｍ程度の化学銅めっきを施した後に電気銅めっきを
連続的に施すことによって約５μｍの導体層を形成した
のである。次いで通常の半田剥離法による回路形成をす
ることによって、貫通孔（１４）部分をランドパターン
を有さない所謂ランドレススルーホールとしたのであ
る。

【００１８】このスルーホール引き抜き強度（ＪＩＳ−
Ｃ５０１２）を測定した結果、１５ｋｇの高強度を得
た。また、前記基板に回路を形成し、−６５℃〜１２５
℃の温度サイクル試験（ＪＩＳ−Ｃ５０１２）を施した
結果１０００サイクル以上でもスルーホールクラックに
よる接続不良を起こさず良好な接続信頼性を示したので
ある。

【００１９】また、本発明に関わる複合プリント配線板
の製造方法は前記の実施例に限定されるものではなく、
例えば、第２図に示す絶縁性骨材がアラミド繊維である
場合の様に、用いられる絶縁性骨材および樹脂組成物が
それぞれ選択的に溶解・除去可能である組み合わせの場
合や、それぞれの溶解度に明かな差を生じるような組み
合わせである複合プリント配線板すべてに適用すること
ができるものである。その例を信頼性評価結果とともに
表１にまとめて示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の複合プリ
ント配線板の製造方法によれば、スルーホールとなるべ
き貫通孔内部が適切に粗化処理が施されていることによ
って、高密度実装に対応し微細回路配線（例えば線間／
線幅＝５０／５０μｍ）の形成が要求されて、パネルめ
っき厚みが著しく制限されスルーホール内部の導体層が
５μｍ程度と極めて薄い複合プリント配線板であったと
しても、そのスルーホール接続信頼性において非常に優
れた複合プリント配線板基板とすることができるのであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係わる複合プリント配線板の
部分断面図である。

【図２】本発明の他の実施例に係わる複合プリント配線
板の部分断面図である。

【符号の説明】

１０絶縁層１１絶縁性骨材１２樹脂組成物１３凹凸１４貫通孔１５銅箔２０複合プリント配線板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無機あるいは有機物からなる粒子、繊維の
いずれか少なくとも１種あるいは多孔質構造体からなる
絶縁性骨材と樹脂組成物とを複合してなる絶縁層を有す
るプリント配線板であって、少なくとも以下の工程を含
んで製造することを特徴とする複合プリント配線板の製
造方法。（ａ）前記複合プリント配線板に貫通孔を形成する工
程；（ｂ）前記貫通孔の内壁に露出した前記樹脂組成物を選
択的に溶解する工程；（ｃ）前記絶縁性骨材の表面を選択的に溶解する工程；（ｄ）少なくとも前記貫通孔内壁に導体層を形成しスル
ーホールとする工程。