JPH06112649A - 多層プリント板の層間接続の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多層印刷配線板（多層プリント板）の製造方
法に関し、特に、超高密度の多層プリント板を製造する
に好適な方法である。 【構成】 多層プリント板の製造工程において、少なく
とも最外層の回路とすべき銅はく層と、内層回路が形成
された銅はく層間を、半硬化性樹脂フィルムを用いて接
着硬化されている構成の多層化したプリント板材料にお
いて、該最外層用銅はく層と内層回路用銅はく層間を、
スルーホール導通させる工程で、最外層の回路とすべき
銅はく層の厚さを１０μｍ以下とし、最外層銅はくをス
ルーホールにより導通させるべき内層回路銅はくの厚さ
を１５μｍ以上とし、導通孔形成部を、最外層銅はくの
外部よりエクシマレーザーを照射し、最外層銅はくと樹
脂フィルムとさらに内層銅はくの１部を孔あけし、次い
で、少なくとも無電解めっき又は導電性塗料で、２つの
銅はく層を導通させる事を特徴とする、多層プリント板
の層間接続の製造方法

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多層印刷配線板（多層
プリント板）の製造方法に関し、特に、超高密度の多層
プリント板を製造するに好適な方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】通常の多層プリント板は、ガラス布基材
エポキシ樹脂銅張積層板等（中間層用銅張板）の銅張積
層板をエッチング加工し回路を形成し、ガラス布基材エ
ポキシ樹脂プリプレグなどの接着シートを用いて、加熱
加圧して多層化し貫通孔をあけ、無電解めっきや電解め
っきし最終的に外層回路をエッチング加工して形成し、
多層プリント板を製造する。

【０００３】しかし、ガラス布基材熱硬化性樹脂の絶縁
層をドリル孔あけする場合、ガラス布の影響で直径０．
２０ｍｍ以下のような小径の孔あけが難かしく又は、非
常に高価になる問題がある。

【０００４】この問題を解決するため、絶縁層としてガ
ラス布を使わないで、樹脂層のみ、もしくは、有機繊維
で補強された樹脂層で形成する“ノンガラス布”多層板
が提案されている。これは、ガラス布基材熱硬化性樹脂
積層板や、金属板、セラミック板等の基板の上に、樹脂
絶縁層次いで、導体層、さらにこのくり返しの構成の多
層プリント板である。

【０００５】この多層板の導通孔の形成には、２通りあ
り、１つは、樹脂絶縁層として、光硬化性を有する樹脂
組成物を基板上に均一に塗装した後、導通孔とすべき部
分以外を光硬化し、光硬化してない部分を除去する方法
である。この場合、導体は少なくとも無電解めっきで樹
脂面めっきし、次いで、エッチング等により回路形成す
る。

【０００６】他の方法は、銅はくなどの金属はくと、フ
ィルム状で半硬化状態の熱硬化性樹脂フィルムを重さね
て、加圧加熱により銅はくを基板に接着する。この場
合、導通孔は、ドリルで孔あけする方法及び導通孔部分
に位置する銅はくを、選択的にエッチング除去した後、
エクシマレーザー等のレーザー光を照射して、樹脂を除
去し、導通孔を形成する方法が知られている。

【０００７】導通孔の孔壁は、少なくとも無電解めっき
で樹脂めっきされたり、銀ペイントなどの導電性塗料を
埋める事により導電化される。以上、２つの方法とも、
多層回路化する為には、絶縁層の形成と導体形成をくり
返す事になるが、非常に長い工程を必要とする欠点があ
った。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、最外層回路
導体と導通させようとする内層回路導体部間を、最外層
導体の厚さを１０μｍ以下とし、すでに回路形成された
内層回路導体の厚さを１５μｍ以上にして、半硬化性樹
脂フィルムを絶縁層とすべく加熱加圧により多層化され
た板を、最外層回路導体の外部より、導通孔形成部分に
エクシマレーザーを用いて孔あけし最外層銅はくと、絶
縁層と、内層回路銅はく表面の１部分を除去して導通孔
を形成し、次いで無電解めっきや導電性塗料で２つの導
体間を導通させる方法に関するものである。

【０００９】本方法によれば、樹脂表面をあらした後無
電解めっきで回路導体を形成する事の工程のハン雑さ
や、導体層と樹脂層の接着力低下の問題もなく、又、最
外層銅はくの孔形成部分のエッチング除去工程も不要で
あり、通常の多層プリント板製造プロセスとは、孔あけ
が、ドリル孔あけにかえて、レーザー孔あけにする以外
はほぼ同様なプロセスで、孔径が１００ミクロン以下の
導通孔を有する多層プリント板を短かい工程で経済的
に、しかも高性能で形成する事が可能であり、実用性の
高い超高密度多層プリント板を作れることが特徴であ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、多
層プリント板の製造工程において、少なくとも最外層の
回路とすべき銅はく層と、内層回路が形成された銅はく
層間を、半硬化性樹脂フィルムを用いて接着硬化されて
いる構成の多層化したプリント板材料において、該最外
層用銅はく層と内層回路用銅はく層間を、スルーホール
導通させる工程で、最外層の回路とすべき銅はく層の厚
さを１０μｍ以下とし、最外層銅はくをスルーホールに
より導通させるべき内層回路銅はくの厚さを１５μｍ以
上とし、導通孔形成部を、最外層銅はくの外部よりエク
シマレーザーを照射し、最外層銅はくと樹脂フィルムと
さらに内層銅はくの１部を孔あけし、次いで、少なくと
も無電解めっき又は導電性塗料で、２つの銅はく層を導
通させる事を特徴とする、多層プリント板の層間接続の
製造方法の製造方法である。

【００１１】本発明をより具体化する為に、ガラス布基
材エポキシ樹脂銅張積層板を基板とし、その表裏に絶縁
層をかいして銅回路を有する４層多層プリント板につい
てのべる。

【００１２】基板の銅はくを公知の方法で、エッチング
により銅はくを用いた回路を形成し内層用両面回路板を
作る。この場合、導体厚さは１５μｍ以上、好ましくは
２０μｍ以上とする。

【００１３】該内層両面回路板は、公知の方法で、ドリ
ル孔あけされ、スルーホールめっきされた両面回路板で
あってもよい。又、該内層両面回路板の回路には、最外
層と導通させるべき部分（パッド）を少なくとも１個以
上形成する。

【００１４】次いで内層両面回路板の表裏面に、半硬化
樹脂フィルムを置き、さらに、厚さ１０μ以下好ましく
は６μ以下の極薄銅はくをおき、加熱硬化により、内層
両面回路板と極薄銅はくを１体化し、４層の導体層を有
する板を作るか、厚さ１０μｍ以上の銅はくを使い加熱
硬化して１体化した後、銅はくをエッチングして１０μ
ｍ以下の厚さに形成する。ここでいう半硬化樹脂フィル
ムとは、加熱により流動し、次いで熱硬化し、基板やご
くうす銅はくと接着性の高いフィルム状の樹脂を言い、
厚さは１０μｍ以上２００μｍ以下が好適である。樹脂
の種類は、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シアネート
樹脂しなどの公知の熱硬化性樹脂と、ポリブタジエン、
アクリロニトリル、ブタジエンなどのゴム類、ポリフエ
ニレンオキサイド、ポリエーテルイミドなどのエンジニ
アリングプラスチック、アクリル樹脂などの高分子量可
塑性樹脂とを混合又は、部分的に反応してあるフィルム
状樹脂が例示される。勿論、熱硬化に必要な硬化剤や触
媒を必要に応じて混合し、樹脂溶液を離型性フィルムに
塗布乾燥してフィルム形成する方法や加熱溶融混合して
フィルム形成する方法などにより作られる。

【００１５】１０μｍ以下の厚さの極薄銅はくとは、公
知のプラスチックフィルムやアルミはくに厚さ１０μｍ
以下に銅めっきをして作られたアルミはくやフィルムで
保護一体化された銅はくや、ステンレス板等の担体に厚
さ１０μｍ以下の銅めっきをして作られた、ステンレス
板を担体とする銅はく、又は、アルミはくやプラスチッ
クフィルムと接着された、厚さ１０μｍ以下の銅はくで
ある。

【００１６】又は、１０μｍ以上の厚さの銅はくと、フ
ィルム性接着剤で加熱加圧して１体化した後公知の過酸
化水素／硫酸液等により、銅表面を均一にエッチングし
て、途中でとめ、厚さ１０μｍ以下の銅はくを残す事に
より、厚さ１０μｍ以下の銅はくが接着された形の板と
する方法がある。

【００１７】銅はくと基板をフィルム状接着剤を用いて
加熱加圧により１体化する方法としては、公知の加熱加
圧によるプレス成形や、加熱されたロール間を通して作
るロール成形などを使う。

【００１８】又、フィルム状接着剤の熱硬化が不充分な
場合、加熱炉内で後硬化する事もできる。１０μｍ以下
の最外層銅はくと内層回路導体を導通させようとする部
分を、エクシマレーザーを用いて孔あけする。

【００１９】エクシマレーザーとは、Ｘｅ，Ｋｒ，Ａ
ｒ，Ｎｅ，Ｈｅ等の希ガスとＦ，Ｃｌ，Ｂｒ等のハロゲ
ンガスを放電等により励起状態にした後、基底状態に戻
るときに発する光を誘導・増幅して得られるレーザー光
であり、通常０．０１〜１００Ｊ／ｃｍ² 程度のエネル
ギー密度で使用する。又、照射ショット数は銅箔厚み、
樹脂フィルム層厚み、孔径、孔深さ等により適する条件
は異なるが通常１０〜１０００ショットで加工する。

【００２０】エネルギー密度のコントロールは通常、出
力エネルギー、マスクの開孔寸法及びレーザー光の縮小
率により行なう。エクシマレーザーによる孔あけは、あ
けるべき孔の深さをパルスによりセイギョ可能である
が、銅はくや絶縁層の厚さバラツキにより内層導体回路
表面を充分露出させ、又、接着力を向上するために、内
層銅はく表面に酸化銅膜を形成している場合の酸化銅膜
の完全除去の為、内層銅はく表面から２〜１０μｍさら
に、レーザーで孔あけする事が好ましい。

【００２１】本発明は、銅はく厚さが１０μｍ以下、好
ましくは６μｍ以下にする事により、絶縁樹脂層をレー
ザー孔あけすると同一のエクシマレーザーエネルギーで
外層銅はく層で、絶縁樹脂層及び内層銅はくの一部を孔
あけする事が特徴である。

【００２２】孔あけされた導通用の孔は、公知無電解め
っきプロセス、電解めっき、などのめっき及び、銅粉や
銀粉を熱硬化性樹脂に混練した導電性塗料の充てん、熱
硬化などの方法による。

【００２３】フィルム状絶縁体の孔壁と、めっき層や導
電塗料との密着性を向上するために、孔壁の樹脂表面
を、硫酸や過マンガン酸カリウム塩液により粗化する方
法をとることができる。

【００２４】最終的に、最外層導体を公知の方法により
選択的にエッチングして、最外層回路を形成し多層回路
板を製造する。最外層回路を形成する前に必要に応じ四
つの層を貫通する孔を、ドリルを用いて孔あけした後、
スルーホールめっきをほどこし、そして最外層回路を形
成する事もできる。

【００２５】同様に６層多層プリント板の製法を説明す
る。４層板と同様の基板を用い、必要に応じてエッチン
グにより回路形成する。必要に応じ、最外層銅はくと導
通すべきランドを形成する。

【００２６】厚さ１５μｍ以上、好ましくは２０μｍ以
上の銅はくと、厚さ１０〜２００μｍ、好ましくは、５
０〜１５０μｍのフィルム状接着剤を用い加熱加圧し一
体化し４層板とする。銅はくを公知の方法でエッチング
し、内層回路(L2, L5 層) を形成し、必要に応じて最外
層(L1, L6 層) と基板上のランド(L3, L4 層) とを導通
すべき部分の導体(L2, L5 層) は除去しておく。導通す
べきランドを少なくとも１個以上形成する。さらに、内
層回路形成した４層板の表裏に、厚さ１０〜２００μｍ
のフィルム状接着剤と、さらにその外層に厚さ１０μｍ
以下の銅はくを置いて、加熱加圧により１体化する。次
いで最外層銅はくの外面より、その次の導通すべき層の
銅回路のランド部との孔あけ、及び最外層銅はくと基板
に形成した回路導体間の孔あけをエクシマレーザーによ
り行なう。これらは、パルス数のコントロールにより行
なう。

【００２７】６層板の別の製法は、４層板を初めの方法
で作り、さらにフィルムと極薄銅はくを重さねて６層化
し、最外層銅はくとすぐ下の導体層間をレーザー孔あけ
し、めっき又は導通塗料で導通する方法である。

【００２８】これ以上の層の形成は、該方法をくり返す
事により可能である。又、基板の片側の面にのみ、フィ
ルムと銅はくを重さねて多層化する方法も可能である。

【００２９】

【実施例】実施例１ 図１に示した４層の多層板を製造した。絶縁層厚０．６
ｍｍの両面に３５μｍ銅箔を張ったガラスエポキシ積層
板をエッチングして回路を形成し、更に ＮａＯＨ（１
５ｇ／リットル）／次亜塩素酸ナトリウム（３１ｇ／リ
ットル）／リン酸ナトリウム（１５ｇ／リットル）の水
溶液で９０℃、５分間処理し、水洗して、１３０℃、３
０分間乾燥して黒色酸化銅処理内層板を得た。

【００３０】一方、ポリフエニレンエーテル ５０００
ｇ、ブロム化エポキシ樹脂（ＹＤＢ−３４０東都化成
（株）製）２０００ｇ、液状エポキシ樹脂（エピコート
８２８油化シェル（株）製）１０００ｇ、ビスフェノー
ルＡジシアネート １５００ｇ及トリフェニルフォスフ
ァイト ５００ｇをヘンシェルミキサーにてブレンド
後、二軸押出し機にてシリンダー温度 １３０℃でペレ
ット化し、更に押し出し機（Ｔ−ダイ）にてシート化
（１４０℃）し、延伸ロールにて１００μｍ厚の樹脂フ
ィルムを得た。この樹脂フィルムを先の黒化処理済み内
層板の上下に１枚づつ配置し、更にその外側上下に５μ
ｍ銅箔（アルミキャリヤー付）を配置して２０ｔｏｒｒ
真空下、２００℃、４０ｋｇ／ｃｍ² 、２時間加熱、加
圧成形し、４層の多層板を得た。

【００３１】キャリヤーアルミ箔を除去した後、エクシ
マレーザーを照射し表層から第２層の内層銅間までの孔
あけを行なった。 エクシマレーザー条件 使用ガス ＫｒＦ エネルギー密度 ６Ｊ／ｃｍ² ショット数 １２６ 孔径 １００μｍ（マスク法）

【００３２】又、通常のドリルにより貫通孔加工（０．
３５φ）した。孔あけした多層板をプリント板の常法に
より、過マンガン酸塩をデスミャー後、無電解銅メッ
キ、更に電気銅メッキにより２０μｍ厚のメッキ処理し
た。できあがった４層板の導通孔（レーザー加工部）の
断面を観察した所良好な導通孔である事を確認した。

【００３３】比較例１ 多層化成形時に樹脂フィルムの代りにガラスエポキシプ
リプレグ（１００μ）を用いた以外はすべて実施例１と
同様にした。エクシマレーザーにて孔あけはできなかっ
た。含まれるガラスセンイがそのまま残った。

【００３４】比較例２ 多層化成形時に５μｍ銅箔の代りに１８μｍ銅箔を用い
た以外はすべて実施例１と同様にした。エクシマレーザ
ー照射にて銅箔が加熱され表層銅のはくりを生じてしま
った。

【００３５】比較例３ 実施例１に於いて、多層化成形時 ５μｍ銅箔の代りに
離形フィルムとしてフッ素系フィルム（テドラー）を用
い、成形後はがした。それ以外はすべて実施例１と同様
に行なった。その結果孔あけはできたが４層板表面の銅
メッキの密着力が０．１ｋｇ／ｃｍ以下と弱い事を確認
した。

【００３６】実施例２ 図２に示した６層の多層板を製造した。４層板の成形ま
では４層板の外層銅箔として３５μｍ履くを用いる事以
外は実施例１と同様とした。その後、４層板の外層をエ
ッチングにより回路形成し、更に実施例１と同じ黒化処
理した後、上下に１枚づつ実施例１の樹脂フィルムを配
置し、更にその外側に５μｍ銅箔（アルミキャリヤー
付）を配置して実施例１の４層板と同じ成形条件で６層
板を得た。

【００３７】その後、実施例１と同様にエクシマレーザ
ーを照射し、表層から第２層までの孔あけ及び表層か
ら第３層銅箔までの孔あけを行なった。 エクシマレーザー条件 使用ガス ＫｒＦ ＫｒＦ エネルギー密度 ６Ｊ／ｃｍ² ６Ｊ／ｃｍ² ショット数 １２６ ２５６ 孔径 １００μｍ １００μｍ

【００３８】更に通常ドリルにより貫通孔加工（０．３
５φ）した。孔あけした６層板は実施例１と同様にメッ
キ処理し、レーザー加工による導通孔の断面観察により
良好な導通孔である事を確認した。

【００３９】実施例３ 樹脂フィルムとして次の組成のものを使用する以外は実
施例１と同様にした。ポリエーテルイミド ６０００
ｇ、ビスフェノールＡジシアネート ３５００ｇ及び液
状エポキシ化ポリブタジエン（Ｒ４５ＥＰＴ長瀬産業）
５００ｇをヘンシェルミキサーにてブレンド後、二軸押
し出し機にてシリンダー温度 １３０℃でペレット化
し、更に押し出し機（Ｔ−ダイ）にてシート化（１４０
℃）し、延伸ロールにて １００μｍ厚の樹脂フィルム
を得た。できあがった４層板の導通孔の断面を観察した
所良好な導通孔である事を確認した。

【００４０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば多層板に
おける最外層回路導体と内層回路導体間の導通孔を容易
にしかも極少径とする事が可能となる。

【００４１】

【図面の簡単な説明】

【図１】 断面図 本発明の製造法による４層板の製造工程フローの一例を
示す断面図である。

【図２】 断面図 本発明の製造法による６層板の製造工程フローの一例を
示す断面図である。

【符号の説明】

図１、図２中の符号はそれぞれ、１：ガラスエポキシ積
層板、２：３５μｍ回路銅箔、３：半硬化性樹脂フィル
ム、４：５μｍ銅箔、５：エキシマレーザーによる孔、
６：通常ドリルによる貫通孔、７：銅メッキを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多層プリント板の製造工程において、少
   なくとも最外層の回路とすべき銅はく層と、内層回路が
   形成された銅はく層間を、半硬化性樹脂フィルムを用い
   て接着硬化されている構成の多層化したプリント板材料
   において、該最外層用銅はく層と内層回路用銅はく層間
   を、スルーホール導通させる工程で、最外層の回路とす
   べき銅はく層の厚さを１０μｍ以下とし、最外層銅はく
   をスルーホールにより導通させるべき内層回路銅はくの
   厚さを１５μｍ以上とし、導通孔形成部を、最外層銅は
   くの外部よりエクシマレーザーを照射し、最外層銅はく
   と樹脂フィルムとさらに内層銅はくの１部を孔あけし、
   次いで、少なくとも無電解めっき又は導電性塗料で、２
   つの銅はく層を導通させる事を特徴とする、多層プリン
   ト板の層間接続の製造方法