JPH09246724A

JPH09246724A - 多層プリント配線板の製造方法

Info

Publication number: JPH09246724A
Application number: JP4568196A
Authority: JP
Inventors: Akishi Nakaso; 昭士中祖; Koichi Tsuyama; 宏一津山; Naoyuki Urasaki; 直之浦崎; Hiroshi Shimizu; 浩清水; Nobuyuki Ogawa; 信之小川
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1996-03-04
Filing date: 1996-03-04
Publication date: 1997-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】非貫通穴を高密度に形成し、外層と隣接する内
層、さらにその内層に隣接する内層の３層間の任意な接
続が可能な多層プリント配線板の製造方法の提供。【解決手段】ａ．両面銅張積層板に貫通穴をあける工
程。ｂ．両面銅張積層板の一方の面に回路を形成する工
程。ｃ．回路形成した内層板に絶縁性接着シートを重
ね、その外側に上記の両面銅張積層板の回路が内側にな
るように重ね、加圧加熱して積層一体化する工程。ｄ．
積層一体化した多層プリント配線基板にレーザを照射し
て、外層銅箔にあけた穴部分の樹脂のみを除去する工
程。そして必要に応じて貫通穴をあける工程。ｅ．貫通
穴とレーザ穴あけした非貫通穴にめっきを行い層間接続
し、外層銅箔をエッチングによって回路形成する工程、
を有することを特徴とする多層プリント配線板の製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多層プリント配線
板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、多層プリント配線板の高密度化が
進展し、回路層と回路層の電気的接続を貫通穴で接続す
る方式から、接続に必要な回路層間を非貫通穴で接続す
る方式が検討されている。このような例として、特開平
６−６０３７号公報には、基材としてガラス布を使用し
たプリプレグの非貫通穴になる部分に、予め穴をあけた
後、その外側に銅箔を重ねて多層化積層し一体化した
後、非貫通穴をあけた部分の表面層銅箔を除去した後、
レーザ光を照射して樹脂層に穴をあける、という非貫通
穴の形成法を含む多層プリント配線板の製造方法が記載
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、多層プリント配
線板の高密度化は著しく発展してきており、非貫通穴数
が増加し、非貫通穴の間隙が狭くなってきている。ま
た、隣接する回路層間だけでなく、更にその隣の回路層
との接続も要求されている。特開平６−６０３７号公報
では、未硬化のプリプレグに穴あけするが、穴あけなど
の加工時や取り扱い時に樹脂の粉落ちが発生しやすいた
めに、近接した穴を多数あけることは困難である。ま
た、層間接続が表面層とそれに隣接する内層間に限定さ
れる等の制約がある。本発明は、非貫通穴加工する部分
の絶縁性樹脂部分のレーザ加工性や化学エッチング性を
良好にするために、少なくとも非貫通穴加工部分にガラ
ス布を含ませないこと、また、非貫通穴を高密度に形成
できること、外層とそれに隣接する内層、さらにその内
層に隣接する内層の３層間の任意な接続が可能な多層プ
リント配線板の製造法を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の多層プリント配
線板の製造方法は、ａ．両面銅張積層板に貫通穴をあける工程。ｂ．上記の両面銅張積層板の一方の面に後に内層回路と
なる回路を形成する工程。ｃ．回路形成した内層板に絶縁性接着シートを重ね、そ
の外側に上記の両面銅張積層板の後に内層回路となる回
路が内側になるように重ね、加圧加熱して積層一体化す
る工程。ｄ．加圧加熱一体化した上記の多層プリント配線基板に
レーザを照射して、外層銅箔にあけた穴部分の樹脂のみ
を除去する工程。そして、必要に応じて上記の多層プリ
ント配線基板に貫通穴をあける工程。ｅ．貫通穴とレーザ穴あけした非貫通穴にめっきを行い
層間接続し、外層銅箔をエッチングによって回路形成す
る工程、を有する多層プリント配線板の製造方法であ
る。また外層から第３層目の内層回路において、外層銅
箔の穴あけされたレーザ加工位置に、外層銅箔にあけた
穴の直径よりも少なくとも５０μｍ以上大きいパッドを
設けたり、レーザを照射して、外層から第３層目の内層
回路のパッドにとどく深さの非貫通穴をあけたり、レー
ザを照射して、少なくとも外層から第２層目の内層回路
にとどく非貫通穴をあけたり、レーザで非貫通穴をあけ
る手段の代わりに、化学エッチングを使用したり、外層
回路、外層から第２層目の内層回路、第３層目の内層回
路のそれぞれを非貫通穴で任意に層間接続する方法にお
いて、層間接続する回路は回路と接続したランドまたは
パッドにし、層間接続しない回路は独立したランドまた
はパッドにしたり、絶縁性接着シートに短繊維を含有さ
せると共に、その短繊維の長さが、非貫通穴の直径以下
にすることを特徴とする多層プリント配線板の製造方法
である。

【０００５】

【発明の実施の形態】レーザまたは化学エッチングを用
いて絶縁性接着シートの絶縁層に穴あけする本発明に用
いる両面銅張積層板には、ガラス布、紙、不織布等の強
化材とフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂
等の絶縁性樹脂を複合した両面銅張積層板が使用でき
る。また、絶縁層にガラス布、紙、不織布等の強化材を
含まないフィルム状の両面銅張積層板が使用できる。こ
れらの両面銅張積層板の貫通穴は、ドリルやパンチング
マシンを用いて加工できる。ドリル加工は両面銅張積層
板の厚さが薄い場合には、一度に多数枚を重ねて穴あけ
ができるので好ましい方法である。次に、穴あけした両
面銅張積層板の一方の面のみに、通常、プリント配線板
の製造に使用されているエッチング法によって後に内層
回路となる回路を形成する。この両面銅張積層板の一方
の面のみに後に内層回路となる回路を形成する方法は、
従来の製法と異なって貫通穴にめっきを行っていないの
で、回路形成に使用するエッチング液で貫通穴のめっき
がエッチングされる心配がない。そのため、従来の内層
側の回路形成よりもランド径を小さくできることや、貫
通穴に対するランドの位置ずれの余裕度が広い。

【０００６】本発明に用いる回路形成した内層板は特に
制限されるものではなく、通常の多層プリント配線板の
製造に使用されるものと同じものが使用できる。回路形
成した内層板と穴あけし片面にのみ後に内層回路となる
回路を形成した両面銅張積層板の間に挿む絶縁性接着シ
ートには、以下のようなものを使用できる。樹脂として
は、エポキシ系樹脂あるいはポリイミド系樹脂が使用で
き、これらの樹脂を半硬化状態にしたシート状のものが
好適に使用され、また、これらの樹脂中に充填材や強化
材として短繊維を混合したものも使用できる。混合する
繊維の長さは、レーザ加工性やウエットエッチングによ
る穴あけ性の点から、非貫通穴径よりも短いことが必要
である。したがって、使用できる繊維の大きさは、長さ
が約１００μｍ以下で、直径が１０μｍ以下のものであ
ると好ましい。加熱加圧して積層一体化する条件は、絶
縁性接着シートの硬化に必要な温度と時間をかけ、また
絶縁性接着シートの流動に必要な圧力をかける。ボイド
等の発生を抑制するため減圧下において一体化すること
もできる。エポキシ系樹脂を用いたときの代表的な加圧
加熱時間は３ＭＰａ、１７０℃、６０分間である。この
積層時に、絶縁性接着シートの樹脂は、両面銅張積層板
の貫通穴に流入し固化するので、穴の一部または全体が
塞がる。この穴に流入し固化した樹脂を、レーザまたは
ウエットエッチングによって除去することによって非貫
通穴を形成する。レーザとしては、炭酸ガスレーザやエ
キシマレーザが使用できる。穴に流入固化した樹脂に
は、ガラス長繊維等のレーザ加工性の劣る無機物が含ま
れていないので、レーザ加工が容易となる。ガラス布等
を基材として含む両面銅張積層板と穴部分の樹脂は材料
構成が異なるので、穴に流入固化した樹脂のレーザ加工
速度が高く、選択的に穴のみを加工することが可能であ
る。一方ウエットエッチングで穴をあける場合も同様の
ことが言える。ウエットエッチング液としては、硫酸や
ＫＯＨ、ＮａＯＨ等のアルカリ溶液が使用できる。

【０００７】本発明の非貫通穴の断面は、図２に示した
ような構造である。このような非貫通穴において、外層
から数えて第３層目の内層回路の非貫通穴をあける箇所
には、図３に示すようなパッドを設ける。金属のレーザ
加工速度は著しく遅いので、このパッド部分でレーザ加
工を停止させることができる。このパッド径の位置は、
ずれ等の誤差を皆無にできないので、非貫通穴の径より
も少なくとも５０μｍ以上大きくすることが望ましい。
外層回路や外層から第２層目の回路と第３層目の回路を
接続する場合には、図３（ａ）や図４（ａ）のようにパ
ッドまたはランドと回路を接続したパターンを用いる。
回路の接続が必要でない場合には、必要でない層のパッ
ドまたはランドを図３（ｂ）や図４（ｂ）に示すよう
に、独立パターンにする。このようにパッドまたはラン
ドに回路を接続したりあるいは独立にすることによっ
て、第１層目（外層）、第２層目、第３層目の回路の任
意の層間接続が可能となる。また、レーザ加工やウエッ
トエッチングによる穴加工を第２層目の内層回路に到達
した深さで止めることもできる。この場合には、第１層
目と第２層目の電気的接続のために非貫通穴が使用され
る。

【０００８】

【実施例】

（実施例１）図１の（ａ）に示すように、銅箔の厚さ１
８μｍで板厚さが１００μｍのガラス布基材エポキシ樹
脂両面銅張積層板を準備する。次に図１（ｂ）に示すよ
うに、穴径０．１５ｍｍの貫通穴をドリルであけた。次
に図１（ｃ）に示すように、穴あけ加工し貫通穴をあけ
たガラス布基材エポキシ樹脂両面銅張積層板の両面に感
光性ドライフィルムをラミネートして、紫外線を選択的
に照射してレジストパターンを形成し、エッチングによ
って一方の面に後に内層回路となる回路を形成した。次
に図１（ｄ）に示すように、別途エッチング法で作製し
た厚さ０．２ｍｍの回路形成した内層板（ガラス布基材
エポキシ樹脂両面銅張積層板を使用）と、図１（ａ）か
ら（ｃ）の工程で作製した貫通穴をあけた積層板との間
に、厚さ０．０８ｍｍの絶縁性接着シートを挿んだ。絶
縁性接着シートとしては、直径約１μｍ、長さ約２０μ
ｍのホウ酸アルミニウムウィスカーをエポキシ樹脂に２
５体積％混合して、揮発分１％以下にしたプリプレグを
使用した。次に図１（ｅ）に示すように、圧力３ＭＰａ
で温度１７０℃、６０分間加圧加熱して積層一体化し
た。このプレス成形によって貫通穴内に絶縁性接着シー
トのウィスカーおよびエポキシ樹脂が流入固化した。次
に図１（ｆ）に示すように、炭酸ガスレーザを照射して
非貫通穴の樹脂を除去した。炭酸ガスレーザは外層銅箔
に殆どダメージを与えることがなかった。また、第３層
目のパッドの表面でレーザ加工が停止していた。その後
ドリルで貫通穴をあけた。次に、アルカリ性の過マンガ
ン酸ソーダ系のデスミア液に浸漬して、穴内の樹脂残渣
を除去した。次に図１（ｇ）に示すように、常法により
無電解めっきと電気めっきにより約３０μｍの銅めっき
を行って非貫通穴および貫通穴の層間の電気的接続を行
ない、さらにエッチングにより外層の回路形成を行な
い、非貫通穴付き多層プリント配線板を製造した。

【０００９】（実施例２）実施例１の絶縁性接着シート
として用いたプリプレグの代わりに、厚さ７０μｍのエ
ポキシ接着フィルム（日立化成工業株式会社製、商品名
ＡＳ−３０００）を使用した。また、炭酸ガスレーザの
代わりに、ウエットエッチングで非貫通穴の樹脂を除去
した。ウエットエッチングの条件は、６０℃に加熱した
Ｎ−メチル−２−ピロリドン９０重量％、水酸化カリウ
ム３重量％、メタノール７重量％からなるエッチング液
に浸漬して、第３層目のパッドが露出するまでエッチン
グを行った。その他は、実施例１と同様にして非貫通穴
付き多層プリント配線板を製造した。

【００１０】（実施例３）実施例２と同様の工程、同様
の材料を使用して図５（ｅ）に示すように、積層一体化
して多層プリント配線基板を作製した。次に図５（ｆ）
に示すように、第２層目の内層回路が露出するまでウエ
ットエッチングを行った。その他は、実施例２と同様に
して図５（ｇ）に示すように非貫通穴付き多層プリント
配線板を製造した。

【００１１】

【発明の効果】本発明の多層プリント配線板の製造方法
により、非貫通穴を高密度に形成できること、外層とそ
れに隣接する内層（第２層目の回路）、更にその内層に
隣接する内層（第３層目の回路）の３層間の任意な接続
が可能な多層プリント配線板の製造が可能になった。そ
の結果、多層プリント配線板の小型化が図れた。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｇ）は、本発明の一実施例を示す
多層プリント配線板の製造方法を説明する工程順に示し
た断面図である。

【図２】本発明の方法により得られる多層プリント配
線板の断面図の例である。

【図３】（ａ）、（ｂ）は、非貫通穴の穴底となる本
発明の第３層目のパッドの例を示す平面図である。
（ａ）は、回路の接続したパッドの平面図で、（ｂ）
は、回路の接続しない独立したパッドの平面図である。

【図４】（ａ）、（ｂ）は、非貫通穴の第１層目また
は第２層目のランドの例を示す平面図である。（ａ）
は、回路の接続したランドの平面図で、（ｂ）は、回路
の接続しない独立したランドの平面図である。

【図５】（ａ）〜（ｇ）は、本発明の他の実施例を示
す多層プリント配線板の製造方法を説明する工程順に示
した断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者清水浩茨城県下館市大字小川1500番地日立化成工業株式会社下館研究所内 (72)発明者小川信之茨城県下館市大字小川1500番地日立化成工業株式会社下館研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非貫通穴による層間の電気的接続を含む多
層プリント配線板の製造方法において、ａ．両面銅張積層板に貫通穴をあける工程。ｂ．上記の両面銅張積層板の一方の面に後に内層回路と
なる回路を形成する工程。ｃ．回路形成した内層板に絶縁性接着シートを重ね、そ
の外側に上記の両面銅張積層板の後に内層回路となる回
路が内側になるように重ね、加圧加熱して積層一体化す
る工程。ｄ．加圧加熱一体化した上記の多層プリント配線基板に
レーザを照射して、外層銅箔にあけた穴部分の樹脂のみ
を除去する工程。ｅ．レーザ穴あけした非貫通穴にめっきを行い層間接続
し、外層銅箔をエッチングによって回路形成する工程、
を有することを特徴とする多層プリント配線板の製造
法。
【請求項２】外層から第３層目の内層回路において、外
層銅箔の穴あけされたレーザ加工位置に、外層銅箔にあ
けた穴の直径よりも少なくとも５０μｍ以上大きいパッ
ドを設けることを特徴とする請求項１に記載の多層プリ
ント配線板の製造方法。
【請求項３】レーザを照射して、外層から第３層目の内
層回路のパッドにとどく深さの非貫通穴をあけることを
特徴とする請求項１または請求項２に記載の多層プリン
ト配線板の製造方法。
【請求項４】レーザを照射して、少なくとも外層から第
２層目の内層回路にとどく非貫通穴をあけることを特徴
とする請求項１または請求項２に記載の多層プリント配
線板の製造方法。
【請求項５】レーザで非貫通穴をあける手段の代わり
に、化学エッチングを使用することを特徴とする請求項
１ないし請求項４のいずれかに記載の多層プリント配線
板の製造方法。
【請求項６】外層回路、外層から第２層目の内層回路、
第３層目の内層回路のそれぞれを非貫通穴で任意に層間
接続する方法において、層間接続する回路は回路と接続
したランドまたはパッドにし、層間接続しない回路は独
立したランドまたはパッドにすることを特徴とする請求
項１ないし請求項５のいずれかに記載の多層プリント配
線板の製造方法。
【請求項７】絶縁性接着シートに短繊維を含有させると
共に、その短繊維の長さが、非貫通穴の直径以下である
ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに
記載の多層プリント配線板の製造方法。