JPH053388A - 多層プリント基板の製造方法及び多層プリント基板用絶縁層 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多層プリント基板用絶縁層及び多層プリント
基板の製造方法に関し、所要の絶縁性を確保することが
でき、しかも、表面側の無電解メッキ層との密着性を高
められるようにすることを目的とする。 【構成】 感光硬化性及び絶縁性を有する樹脂材料３ａ
とこれを安定化させるフィラー成分３ｂとを混合した多
層プリント基板用絶縁層において、フィラー成分３ｂの
密度を表面側で高く、内面側で低くした構成とする。ま
た、積み上げ方式の多層プリント基板の製造方法におい
て、絶縁層形成工程で上記の多層プリント基板用絶縁層
を形成する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として積み上げ方式
で作られる多層プリント基板の製造方法と該多層プリン
ト基板に適用される絶縁層に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、多層プリント基板では、絶縁層で
隔てられた導体層どうしがスルーホールのメッキ層やビ
アホールに充填した導体によって接続されている。

【０００３】しかしながら、この場合にはスルーホール
やビアホールがドリルを用いるいわゆる孔開け加工によ
り形成されているため、これらの径を小径化する上で大
きな限界があり、従って、これらスルーホールやビアホ
ールよりも大きく形成する必要があるランドの径を０．
３〜０．５mmよりも小径にすることには一層大きな限界
がある。

【０００４】これらの限界を突破するため、現在、積み
上げ方式で多層プリント基板を形成することが試みられ
ている。積み上げ方式では、例えば図４に示すように、
絶縁材１０１の表面に導体層をプリントし、所定のパタ
ーンにエッチングして導体パターン１０２を形成する第
１層形成工程（ａ）、絶縁材１０１及び導体パターン１
０２の表面に感光性絶縁層１０３を形成する絶縁層形成
工程（ｂ）、絶縁層１０３の所要の部分を露光させて硬
化させ、非硬化部分を除去して絶縁層１０３を貫通する
穴１０４を形成する焼付・現像工程（ｃ）、絶縁層１０
３の表面をブラシで研磨したり、あるいは絶縁層１０３
に炭酸カルシウム等のフィラーが混入されている場合に
は酸で表面のフィラー成分を除去する等の粗荒化する表
面処理工程（ｄ）、絶縁層１０３の表面に無電解メッキ
により表面側の無電解メッキ層１０５を形成する無電解
メッキ工程（ｅ）、無電解メッキ層１０５の表面に電解
メッキ層を付着させて所要の厚さのメッキ層１０６に成
長させる電解メッキ工程（ｆ）、メッキ層１０６をエッ
チングして表面側の導体パターン１０７を形成する第２
層形成工程（ｇ）を経て第１層の導体パターン１０２と
第２層の導体パターン１０７とが穴１０４内のメッキ層
１０６を介して接続される。第３層以上の導体パターン
を形成する場合には、１層積み上げるごとに、更に、絶
縁層形成工程（ｂ）から第２層形成工程（ｆ）までの手
順が繰り返される。

【０００５】上記焼付・現像工程（ｃ）においては直径
０．１５〜０．２５mm程度の微細な穴１０４を形成でき
るので、導体パターン１０２，１０７のランドの径は
０．２mm程度まで小径化することができ、回路密度を著
しく高めることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記表面処
理工程（ｄ）において、研磨によって絶縁層１０３の表
面を粗荒化する場合には、図５に示すように、絶縁層１
０３の表面にＶ字形の傷１０３ｆが付けられる。このよ
うな傷１０３ｆを付けた絶縁層１０３の表面に無電解メ
ッキ層１０５を付着させた場合、後に例えば部品実装時
等に加熱された時に導体パターン１０７が絶縁層１０３
から剥離し易く、製品に対する信頼性が損なわれるおそ
れがある。

【０００７】上記表面処理工程（ｄ）において、絶縁層
１０３に混入してある表面のフィラー成分をクロム酸、
塩酸等の酸性処理液で溶出して除去する場合には、フィ
ラー成分が除去された後に図６に示すように、Ｖ字形の
穴１０３ｃの他に、入口よりも内部が拡大された穴１０
３ｄ、入口から斜めに凹入する穴１０３ｅ等が洞設され
ることがある。このように内部が拡大された穴１０３ｄ
や入口から斜めに凹入する穴１０３ｅ等の複雑な形状の
穴を有する絶縁層１０３の表面に無電解メッキ層１０５
を付着させる場合には、無電解メッキ層１０５がその複
雑な形状の穴の中に入ることにより、剥離され難くなる
ので、研磨した場合よりは絶縁層１０３と無電解メッキ
層１０５との密着性が高められる。

【０００８】しかしながら、一般に、絶縁層１０３の絶
縁性を確保するため、フィラー成分密度が低く抑えられ
ているので、穴１０３ｃ〜１０３ｅの分布密度が低くな
り、絶縁層１０３とむ電解メッキ層１０５との接合強度
が例えば０．５〜１．０kgf/cm程度であり、実用上不満
が感じられる。

【０００９】本発明は、上記の事情を鑑みてなされたも
のであり、所要の絶縁性を確保することができ、しか
も、表面側の無電解メッキ層との密着性を高められるよ
うにした多層プリント基板の製造方法及び多層プリント
基板用絶縁層を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明は、図１に示すように、導体パターン２を形
成した絶縁材１上に、フィラー成分３ｂを含有した感光
硬化性の樹脂材料３ａを露光して形成した絶縁層３と、
該絶縁層３の表面に該表面のフィラー成分３ｂを除去し
た後に形成した導体パターン７とを順次積み上げる積み
上げ方式の多層プリント基板の製造方法において、上記
絶縁層３として、フィラー成分３ｂの密度の低い内面層
３２を形成した後、フィラー成分３ｂの密度が内面層３
２より高い表面層３１を形成するようにしている。上記
絶縁層３の内面層３２及び表面層３１はドライフィルム
または液状樹脂を乾燥させて形成することができる。ま
た、上記フィラー成分３ｂの除去はクロム酸等の酸性溶
液を用いて化学的に行うことができる。

【００１１】

【作用】本発明においては、フィラー成分３ｂの低い内
面側の部分で所要の絶縁性が確保される。しかも、表面
側ではフィラー成分３ｂの密度が高いので、表面に露出
したフィラー成分３ｂを除去すると、絶縁層３の表面に
入口よりも内部の拡大された穴、入口から斜めに凹入す
る穴等の複雑な形状の穴が高密度に分布することにな
り、この表面に付着される無電解メッキ層との接合強度
が高められる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき具体的
に説明する。次に本発明の一実施例に係る多層プリント
基板の製造方法について図１に基づき説明する。

【００１３】この多層プリント基板の製造方法は、絶縁
層３として上記本発明の一実施例に係る絶縁層３を使用
することを除けば従来の積み上げ方式の多層プリント基
板の製造方法と同様である。即ち、例えば図１に示すよ
うに、絶縁材１の表面に導体層をプリントし、所定のパ
ターンにエッチングして導体パターン２を形成する第１
層形成工程（ａ）、絶縁材１及び導体パターン２の表面
に上記絶縁層３を積層して形成する絶縁層形成工程
（ｂ）、絶縁層３の所要の部分を露光させて硬化させ、
非硬化部分を除去して絶縁層３を貫通する穴４を形成す
る焼付・現像工程（ｃ）、絶縁層３の表面のフィラー成
分３ｂを除去して絶縁層３の表面を粗荒化する表面処理
工程（ｄ）、絶縁層３の表面に無電解メッキにより表面
側の無電解銅メッキ層５を形成する無電解メッキ工程
（ｅ）、無電解銅メッキ層５の表面に電解銅メッキ層を
付着させて所要の厚さの銅メッキ層６に成長させる電解
メッキ工程（ｆ）、銅メッキ層６をエッチングして表面
側の導体パターン７を形成する第２層形成工程（ｇ）を
経て第１層の導体パターン２と第２層の導体パターン７
とが積層され、穴４内の銅メッキ層６を介して接続され
る。

【００１４】第３層以上の導体パターンを形成する場合
には、１層積み上げるごとに、絶縁層形成工程（ｂ）か
ら第２層形成工程（ｆ）までの手順が繰り返される。上
記において、絶縁層３は、図１あるいは図２に拡大して
示すように感光硬化性及び絶縁性を有する樹脂材料３ａ
にこれを安定化させるフィラー成分３ｂを高密度に混合
した表面層３１と、感光硬化性及び絶縁性を有する樹脂
材料３ａにフィラー成分３ｂを低密度に混合した内面層
３２とを積層したドライフィルムで構成される。

【００１５】上記内面層３２の厚さは、要求される絶縁
性と、フィラー成分３ｂの配合率によって適宜設定され
る。また、表面層３１の厚さは表面処理時に残留する程
度以上に設定してあればよい。

【００１６】上記表面処理工程（ｄ）においては、クロ
ム酸、塩酸等の酸性処理液に平均粒径が０．７μｍの炭
酸マグネシウム又は炭酸カルシウムからなるフィラー成
分３ｂを溶解させて除去し、図３に詳細に示すように、
絶縁層３の表面にＵ字形ないしＶ字形に入口が開いた穴
３ｃ、入口よりも内側が拡大している穴３ｄ、入口から
斜めに凹入した穴３ｅ等が形成される。

【００１７】ここで、表面層３１にはフィラー成分３ｂ
が高密度に混合されているので、その表面にこれらの穴
３ｃ〜３ｅ、特に、入口よりも内側が拡大している穴３
ｄ、入口から斜めに凹入した穴３ｅ等が高密度に分布す
ることになる。従って、この後の無電解メッキ工程
（ｅ）では、無電解銅メッキ層５がこの入口よりも内側
が拡大している穴３ｄや入口から斜めに凹入した穴３ｅ
の中に入り込んで強固に接合され、この上に電解メッキ
工程（ｆ）で形成された銅メッキ層６は例えば１．０〜
２．０kgf/cm程度以上の接合強度で強固に接合される。
この接合強度は表面層３１のフィラー成分密度の増減に
対応して増減するので、表面層３１のフィラー成分密度
を調整することにより、実用上必要とされる１．５kgf/
cm程度以上の接合強度を安定して得ることができる。

【００１８】また、内面層３２が所要の絶縁性を備えて
いるので、表面層３１のフィラー成分密度を高密度化し
ても絶縁性が損なわれることはない。上記の実施例で
は、２層構造のドライフィルムで絶縁層３が構成されて
いるが、内面層３２をドライフイルムで構成し、絶縁層
形成工程（ｂ）で内面層３２を積層した後、フィラーを
高密度に分散した液状の樹脂材料３ａを例えばスピンコ
ータ、ロールコータ等で内面層３２の表面に塗布するよ
うに構成してもよい。また、液状の内面層３２を塗布し
て乾燥させ、その表面に液状の表面層３１を塗布して絶
縁層３を形成することも可能である。

【００１９】

【発明の効果】以上のように、本発明の多層プリント基
板用絶縁層及び多層プリント基板の製造方法は、フィラ
ー成分の密度を内面側で低くしているので、内面側の部
分で必要とされる絶縁性を確保できるとともに、フィラ
ー成分の密度を表面側で高くしているので、表面側のフ
ィラー成分を溶出させることにより入口よりも内側が拡
大している穴、入口から斜めに凹入した穴等の複雑な形
状の穴を高密度に形成することができ、後に表面に付着
される無電解メッキ層との接合強度を高めて、表面側に
形成される導体パターンとの接合強度を高めることがで
きる。その結果、絶縁性を損なうことなく、導体パター
ンの剥離を防止して、製品に対する信頼性を高めること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る多層プリント基板の製
造方法のフロー図である。

【図２】本発明の絶縁層一実施例の概念図である。

【図３】表面処理後の実施例の模式図である。

【図４】積み上げ方式による従来例の製造方法のフロー
図である。

【図５】研磨による表面処理後の従来例の模式図であ
る。

【図６】フィラー成分溶出による表面処理後の従来例の
模式図である。

【符号の説明】

１ 絶縁材 ２ 導体パターン ３ 絶縁層 ３ａ 樹脂材料 ３ｂ フィラー成分 ７ 導体パターン ３１ 表面層 ３２ 内面層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 湯山 仁志 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導体パターン(2) を形成した絶縁材(1)
   上に、フィラー成分(3b)を含有した感光硬化性の樹脂材
   料(3a)を露光して形成した絶縁層(3) と、該絶縁層(3)
   の表面に該表面のフィラー成分(3b)を除去した後に形成
   した導体パターン(7) とを順次積み上げる積み上げ方式
   の多層プリント基板の製造方法において、上記絶縁層
   (3) として、フィラー成分(3b)の密度の低い内面層(32)
   を形成した後、フィラー成分(3b)の密度が内面層(32)よ
   り高い表面層(31)を形成することを特徴とするする多層
   プリント基板の製造方法。
2. 【請求項２】 上記内面層(32)及び表面層(31)をドライ
   フィルムまたは液状樹脂を乾燥させて形成した請求項１
   に記載の多層プリント基板の製造方法。
3. 【請求項３】 上記フィラー成分(3b)の除去を化学的に
   行う請求項１に記載の多層プリント基板の製造方法。
4. 【請求項４】 感光硬化性及び絶縁性を有する樹脂材料
   (3a)とこれを安定化させるフィラー成分(3b)とを混合し
   た多層プリント基板用絶縁層において、フィラー成分(3
   b)の密度を表面側で高く、内面側で低くしたことを特徴
   とする多層プリント基板用絶縁層。