JPH07297545A

JPH07297545A - 配線板の製造法

Info

Publication number: JPH07297545A
Application number: JP8314994A
Authority: JP
Inventors: Koichi Tsuyama; 宏一津山; Akishi Nakaso; 昭士中祖; Kazuhisa Otsuka; 和久大塚
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1994-04-21
Filing date: 1994-04-21
Publication date: 1995-11-10

Abstract

(57)【要約】【目的】像の形成に優れ、絶縁性にも優れた配線板の製
造法を提供すること。【構成】金属箔付き基材の金属箔にエッチングで特定の
パターンを形成し、このパターンを用いて樹脂層を化学
的に溶解除去し、その後、所定の層間接続処理を行う配
線板の製造法において、樹脂層を化学的に溶解除去後
に、樹脂を溶解除去した穴の周辺の金属箔をエッチング
後に、所定の層間接続処理と配線形成を行うこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高密度な配線板の製造
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】配線板の製造法として、配線を形成した
内層板と接着のためのプリプレグを載置し、加圧加熱し
て積層後、貫通穴開け、めっき、エッチングを行う方法
がある。最近の高密度化の要求を満たすために、内層と
内層間の接続や、外層と内層とを接続するＩＶＨ（イン
タステッシャルバイアホール）接続法が提案されてい
る。両面配線板や多層配線板は、高密度化の要求にとも
なって、層間接続穴が益々微細化し、また数も増加して
きている。これらの穴開けに、従来のドリルを用いる方
法では、コストが高くなるため、一括して穴開けを行う
ことができる化学的溶解による穴開けが注目されてきて
いる。この方法として、アルカリによってケミカルエッ
チング可能な樹脂を用い、樹脂に穴開けする方法、例え
ば、感光性樹脂を用い、アルカリ水溶液で現像する方
法や、穴開けする部分の金属箔を除去し、金属箔をレ
ジストとして、樹脂をアルカリで溶解除去する方法があ
る。また、筆者らは、と同様に金属箔をレジストと
して、スルホン酸類で樹脂層をエッチングする方法が有
効なことを見いだしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、の感光性
樹脂を用いる方法の場合、露光、現像性の確保が必要で
あり、この特性と絶縁特性とを両立することが難しく、
また、樹脂組成も特殊となってコストアップとなる。ア
ルカリやスルホン酸類で樹脂を化学的に溶解する方法の
場合、ドリルを用いずに、液処理で一括穴開けができる
メリットがあるが、樹脂の溶解時に、厚さ方向だけでな
く、マスクに用いた金属箔の直下まで溶解される。溶解
する樹脂層が、極めて薄い場合には、あまり問題となら
ないが、樹脂層の厚さが４０ミクロン程度以上になる
と、マスクに用いた金属箔直下の樹脂層の溶解のため、
金属箔がひさし状につき出た形状となり、その後の層間
接続処理、即ち、めっき接続や導電ペーストの充填に欠
陥を起こしやすくなる。

【０００４】本発明は、像の形成に優れ、絶縁性にも優
れた配線板の製造法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の配線板の製造法
は、金属箔付き基材の金属箔にエッチングで特定のパタ
ーンを形成し、このパターンを用いて樹脂層を化学的に
溶解除去し、その後、所定の層間接続処理を行う配線板
の製造法において、樹脂層を化学的に溶解除去後に、樹
脂を溶解除去した穴の周辺の金属箔をエッチング後に、
所定の層間接続処理と配線形成を行うことを特徴とす
る。

【０００６】また、上記の配線板の製造法において、穴
の周辺の金属箔の再エッチング後、さらに、穴内に露出
している樹脂を溶解した後に、所定の層間接続処理と配
線形成を行うことを特徴とする。

【０００７】この時の樹脂層に用いる樹脂の種類には、
特に制限がないが、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、エ
ポキシアクリレート樹脂、および、それらの変性樹脂
が、特に適している。耐熱性、機械特性、電気特性、耐
薬品性などの特性が総合的に優れたエポキシ樹脂が、高
特性を要求される配線板に適している。特性的には、や
や低下するものの、樹脂が安価であり、配線板用途に多
く用いられているフェノール樹脂は、低コストの配線板
に適している。また、エポキシアクリレート樹脂を用い
れば、樹脂の溶解速度が速く、加工時間を短縮できるメ
リットがある。特に、アルカリ水溶液で溶解する時に
は、有用である。

【０００８】樹脂を除去するための処理剤としては、樹
脂の種類との関係で決まり、アルカリで溶解できる組成
の樹脂の場合には、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム
などの水酸化金属の水溶液を用いることができる。スル
ホン酸類を用いる場合には、一般的な樹脂基材に用いら
れるエポキシ樹脂を始め多くの樹脂を溶解することがで
きる。

【０００９】例えば、配線板用途に用いられる一般的な
エポキシ樹脂の場合、９０％以上の濃硫酸を用いれば、
１００ミクロンの厚さの樹脂層で穴径が０．１〜２ｍｍ
の範囲の場合、溶解時間は数分〜３０分間程度（室温）
である。

【００１０】両面板にスルーホール接続用の穴を開ける
場合、両面から樹脂層を溶解すると、マスク部分の直下
の樹脂が溶解され、溶解した穴の径が、マスクの穴径よ
りも大きくなり、その程度は溶解条件にもよるが、樹脂
層の厚さ以上である。多層板にＩＶＨ（インタステッシ
ャルバイアホール）接続用の穴を開ける場合、溶解後の
樹脂の穴径は、マスクの穴径に樹脂層の厚さの２倍を加
えた大きさ以上になる。

【００１１】このため、金属箔部分が、樹脂の穴部分か
らひさし状に延びた形状となる。エッチングによって、
このひさし状部分の金属箔を除去する。エッチングに
は、一般的に、エッチングレジストを用いて行うことが
好ましく、エッチングレジストには、フォトレジストや
インクレジストを用いることができる。

【００１２】多層板に適用した場合、ＩＶＨ接続に対応
する内層配線の受けパッドが、エッチングされる。その
溶解の程度は、エッチング条件、穴径などによってかわ
るが、外層部分に比べて、エッチング液の交換が少ない
ため、エッチングによる溶解が遅い。特に、内層配線の
厚さを外層配線の厚さの２倍以上にすると、内層の受け
パッドがエッチングで溶解して完全になくなることを防
止でき、エッチングによって凹みが形成されるだけとな
る。なお、部分的に受けパッドが溶解して、基材まで到
達したところが発生しても、その後のめっきや導電ペー
ストの充填によって不具合なく接続される程度ならば、
許容される。

【００１３】このあと、公知の方法で層間接続処理と配
線形成を行う。なお、層間接続処理に、銅ペーストまた
は銀ペーストの充填を行う場合には、配線形成後に、層
間接続処理を行い、めっきを行う場合には、層間接続処
理後に配線形成を行う。このように、層間接続処理と、
配線形成の順番は、処理の方法によってかわる。

【００１４】上記で述べたように、ひさし状に残った金
属箔をエッチングした場合、ひさし状金属の下面に溶解
しなかった樹脂が残ることがある。この場合、さらに、
この樹脂を除去することを目的に、樹脂の溶解処理をす
ることで解決できる。この時に用いる処理液は、最初の
溶解に用いた処理液でもよいし、異なってもよい。例え
ば、エポキシ樹脂の場合、最初の溶解と２度目の溶解
に、ともに、濃硫酸を用いてもよいし、最初に濃硫酸を
用い、２度目の溶解には、アルカリ過マンガン酸やクロ
ム酸などの酸化性の酸を用いてもよい。

【００１５】また、処理の方法や、樹脂の種類によっ
て、多数の穴の一部において、膨潤や溶解した樹脂の残
渣が付着する場合には、この後に、高圧水洗や超音波洗
浄、ホーニングなどの処理の一つもしくは二つ以上を用
いることによって樹脂の残渣を除去してもよい。

【００１６】本発明の対象とする配線板は、特に制限は
なく、一般的な積層による配線板、金属芯を持つ金属芯
配線板や、金属板の片面に配線を積み上げる片面金属ベ
ース配線板などを含むものである。

【００１７】

【作用】本発明では、前述の様に、樹脂を溶解した後
に、ひさし状に延びた金属箔を、一旦エッチング後、層
間接続処理を行う。また、ひさし状の金属箔をエッチン
グ後に、樹脂も、ひさし状に残っている場合には、さら
に、この部分も樹脂の溶解によって除去する。このた
め、めっきの時にひさし状部分に空気が残留すること
や、電気めっき時のつきまわりの低下が防止できる。ま
た、銀ペーストや銅ペーストを充填する場合にも、ひさ
し状部分があると、充填部分に空隙ができ、信頼性の低
下原因となったが、本発明では、充填前に、ひさし状部
分を除去するので、この様な問題が防止できる。

【００１８】

【実施例】

（両面基板Ａの準備）図１（ａ）に示すように、５０ミ
クロン厚さのエポキシ樹脂フィルム１２であるＡＳ３０
００（商品名、日立化成工業製）の両面に１８ミクロン
厚さの銅箔１１を積層し、加熱加圧して両面基板Ａを作
製した。

【００１９】（ＩＶＨ形成用内層入り基板Ｂの準備）図
２（ａ）に示すように、ガラス布にエポキシ樹脂を含浸
した基材の両面に銅箔を積層したコア材１３に配線形成
を行い、内層板を作製し、ＩＶＨ接続部分の必要箇所に
ランドを設けた内層配線を、エッチングで形成した後、
この内層板の両面に５０ミクロン厚さのエポキシ樹脂フ
ィルム１２であるＡＳ３０００（日立化成工業株式会社
製、商品名）と銅箔１１とを重ね合わせて加圧加熱し
て、図２（ｂ）に示すＩＶＨ形成用内層入り基板Ｂを作
製した。

【００２０】（実施例１）図１（ａ）に示す両面基板Ａ
を用い、図１（ｂ）に示すように、両面の銅箔部のスル
ーホール対応部２０を、位置を合せてエッチング除去し
た。この時のエッチング径は、０．５ミリにした。図１
（ｃ）に示すように、市販試薬の濃硫酸（濃度：９６
％、温度：２０℃）に１５分間浸漬し、銅箔のエッチン
グによって露出した部分の樹脂を溶解した。この時に、
樹脂層は、銅箔のエッチング部以上に溶解し、銅箔がひ
さし状に突き出ているのが観察された。このものの両面
に、フォトレジストのドライフィルムをラミネートし、
露光、現像した。このときに用いたフォトマスクは、最
初に銅箔のエッチングに用いたフォトマスクのエッチン
グ対応部分の径を０．７ミリ径に変更したものである。
この結果、フォトレジストは、銅箔のエッチングされた
０．５ミリ径の穴と中心位置が同じで、０．７ミリ径の
部分が開口したパターンに形成された。次に、図１
（ｄ）に示すように、レジストの開口部にひさし状に延
びている銅箔をエッチングで除去した。図１（ｅ）に示
すように、レジストを除去後、アルカリ過マンガン酸処
理（過マンガン酸カリウム濃度：７０ｇ／ｌ、ｐＨ：１
４、温度：６５℃、噴流式、処理時間：１０分）を行っ
た。この後、図１（ｆ）に示すように、無電解銅めっき
（下地用）と電気銅めっき（厚さ１０ミクロン）を行っ
て、両面の接続を行った後、図１（ｇ）に示すように、
通常のエッチング法によって、配線形成を行った。

【００２１】（実施例２）図２（ｂ）に示すＩＶＨ形成
用内層入り基板Ｂを用い、図２（ｃ）に示すように、表
面の銅箔部のＩＶＨ対応部２０（径：０．５ミリ）をエ
ッチング除去した。このものを、図２（ｄ）に示すよう
に、市販試薬の濃硫酸に２０分間浸漬し、銅箔のエッチ
ングによって露出した部分の樹脂を溶解後、図２（ｅ）
に示すように、ＩＶＨ対応部の銅箔除去部を、さらに、
０．７ミリ径までエッチング除去した。この後、図２
（ｆ）に示すように、アルカリ過マンガン酸処理し、図
２（ｇ）に示すように、無電解銅めっきと電気銅めっき
を行って、両面の接続を行った後、図２（ｈ）に示すよ
うに、通常のエッチング法によって、配線形成を行っ
た。

【００２２】（実施例３）実施例２で、めっき接続にか
えて、銀ペーストの充填に変更した。具体的には、０．
７ミリ径まで、銅箔をエッチング除去後に、エッチング
で配線形成を行った。その後に、銀ペーストをスクリー
ン印刷で、ＩＶＨ接続部の穴に充填した。

【００２３】（比較例１〜３）スルーホールもしくはＩ
ＶＨ対応部のひさし状の銅箔除去および、過マンガン酸
処理を行わなかった他は、実施例１〜３と同様にして配
線形成を行った。

【００２４】（実施例と比較例）実施例１、２のめっき
接続部は、断面観察の結果、均一にめっきされていた。
また、熱サイクル試験（−６５度／３０分と１２５度／
３０分の繰り返し）１００サイクル後も、接続が保たれ
ており、抵抗上昇も１０％以下であった（接続数１００
／試験数１００）。実施例３の銀ペースト接続部は、断
面観察の結果、完全に充填され、電気的にも良好に接続
されていた（接続数１００／試験数１００）。比較例
１、２のめっき接続部は、断面観察の結果、ひさし状部
分と樹脂層との境界部にめっきがほとんど析出していな
かった。また、熱サイクル試験（−６５度／３０分と１
２５度／３０分の繰り返し）１００サイクル後では、ほ
とんどのもので断線しており、断線していないものも、
抵抗値が数倍から数１０倍に上昇していた。比較例３の
銀ペースト接続部は、断面観察の結果、樹脂との境界部
分に空隙が見られた。また、電気的に接続を調べた結
果、５％のもので抵抗値が異常に高い（数オーム以上）
ものが見られた。

【００２５】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明により、
ドリルを用いることなく、一度に多数の穴開けができ、
しかも、接続信頼性も従来のドリル穴開けと同等に改善
される。この結果、信頼性の高い高密度配線板を、低コ
ストで製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｇ）は、それぞれ、本発明の一実施
例を説明するための各工程の断面図である。

【図２】（ａ）〜（ｈ）は、それぞれ、本発明の他の実
施例を説明するための各工程の断面図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属箔付き基材の金属箔にエッチングで特
定のパターンを形成し、このパターンを用いて樹脂層を
化学的に溶解除去し、その後、所定の層間接続処理を行
う配線板の製造法において、樹脂層を化学的に溶解除去
後に、樹脂を溶解除去した穴の周辺の金属箔を、再度、
エッチングした後に、所定の層間接続処理と配線形成を
行うことを特徴とする配線板の製造法。
【請求項２】金属箔付き基材の金属箔にエッチングで特
定のパターンを形成し、このパターンを用いて樹脂層を
化学的に溶解除去し、その後、所定の層間接続処理を行
う配線板の製造法において、樹脂層を化学的に溶解除
去、樹脂を溶解除去した穴の周辺の金属箔の再エッチン
グ後、さらに、穴内に露出している樹脂を溶解した後
に、所定の層間接続処理と配線形成を行うことを特徴と
する配線板の製造法。
【請求項３】層間接続処理が、両面の配線層の接続処理
であることを特徴とする請求項１または２に記載の配線
板の製造法。
【請求項４】層間接続処理が、外層の配線層と内層の配
線層の接続処理であることを特徴とする請求項１または
２に記載の配線板の製造法。
【請求項５】外層と内層の配線層の層間接続処理を行う
ときの、内層配線の厚さが、外層に用いる金属箔の厚さ
の２倍以上であることを特徴とする請求項４に記載の配
線板の製造法。
【請求項６】樹脂層の化学的溶解に、スルホン酸類を用
いることを特徴とする請求項１〜５のうちいずれかに記
載の配線板の製造法。
【請求項７】スルホン酸類が、硫酸またはアルキルスル
ホン酸であることを特徴とする請求項６に記載の配線板
の製造法。
【請求項８】樹脂層の化学的溶解に、アルカリ類を用い
ることを特徴とする請求項１または２に記載の配線板の
製造法。
【請求項９】アルカリ類が、金属水酸化物の水溶液であ
ることを特徴とする請求項８に記載の配線板の製造法。
【請求項１０】樹脂層が、エポキシ樹脂を主体とする樹
脂層であることを特徴とする請求項１〜９のうちいずれ
かに記載の配線板の製造法。
【請求項１１】樹脂層が、エポキシアクリレート樹脂を
主体とする樹脂層であることを特徴とする請求項１〜９
のうちいずれかに記載の配線板の製造法。
【請求項１２】樹脂層が、フェノール樹脂を主体とする
樹脂層であることを特徴とする請求項１〜９のうちいず
れかに記載の配線板の製造法。
【請求項１３】層間接続処理が、めっき処理であること
を特徴とする請求項１〜１２のうちいずれかに記載の配
線板の製造法。
【請求項１４】層間接続処理が、銅ペーストまたは銀ペ
ーストの充填であることを特徴とする請求項１〜１２の
うちいずれかに記載の配線板の製造法。