JPH09283932A - 多層プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バイアホール形成用の開口穴の内壁及び層間
絶縁層の表面を容易かつ低コストで粗化することがで
き，層間絶縁層の耐久性に優れた，多層プリント配線板
の製造方法を提供する。 【解決手段】 第１導体回路層５１におけるバイアホー
ル形成位置に，少なくともその表面には離型剤を含有し
ているホール成形用柱１を配置する。ホール成形用柱の
頂部１７を露出させた状態で，第１導体回路層の表面に
層間絶縁層６を形成する。ホール成形用柱１を取り去っ
た後，層間絶縁層の上面にアンカー形成用粉末４を載置
し，押圧，加熱してアンカー形成用粉末を層間絶縁層の
表面及び開口穴の内壁に埋設する。アンカー形成用粉末
を除去することにより，層間絶縁層の表面及び開口穴の
内壁面を粗化し，これらの表面に金属層を被覆する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は，導体回路層と層間絶縁層とを交
互に積層することにより，多層プリント配線板を製造す
る，多層プリント配線板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来技術】従来，図１５に示すごとく，導体回路層９
０と層間絶縁層９３とを交互にビルトアップしてなる多
層プリント配線板９がある。上記多層プリント配線板を
製造する方法としては，従来，例えば，特開平５─１０
２６６９号公報に示す方法がある。

【０００３】即ち，まず，図１３に示すごとく，絶縁基
板９１の表面に導体回路層９０を形成し，その表面にバ
イアホール形成用のホール成形用柱９２を形成する。次
いで，絶縁基板９１の表面を層間絶縁層９３により被覆
する。次いで，ホール成形用柱９２の頂部を被覆する層
間絶縁層９３をバフ研磨することにより，除去する。次
いで，導体回路層９０から除去して，図１４に示すごと
く，導体回路層９０に達する開口穴９５を形成する。

【０００４】次いで，酸化剤等によって層間絶縁層９３
の表面粗化処理を行う。これにより，層間絶縁層９３に
含まれるフィラーだけが溶解して，層間絶縁層９３の表
面が粗化される。次いで，図１５に示すごとく，絶縁基
板９１を貫通する貫通穴９８を穿設する。その後，層間
絶縁層９３の表面には導体回路層９６を，また開口穴９
５，貫通穴９８の内壁面には金属層９７を形成する。こ
れにより，多層プリント配線板９を得る。

【０００５】この製造方法においては，ホール成形用柱
９２は，感光性樹脂層の露光，現像により形成されるた
め，穴あけ精度が良い。また，層間絶縁層の表面粗化処
理により，層間絶縁層９３の表面及び開口穴９５の内壁
面に微細な窪み９３０が形成される。この窪み９３０に
よって，導体回路層９６及び金属層９７のアンカー効果
が高められ，両者の密着強度が向上する。

【０００６】

【解決しようとする課題】しかしながら，上記従来の多
層プリント配線板の製造方法においては，バイアホール
形成用のホール成形用柱を除去するに当たって，図１３
に示すごとく，その頂部９２７を被覆する外側導体９３
を研磨除去しなければならない。そして，その研磨厚み
は数十μｍ程度と薄いものの，平行に研磨しないと，絶
縁基板９１上の導体回路層９０が露出したり，断線する
おそれがある。そのため，精度の高い平行研磨装置を必
要とし，コスト高となる。また，層間絶縁層９３の上面
を数十μｍ程度に平行に研磨することは困難である。

【０００７】また，層間絶縁層９３の表面粗化処理によ
って，その表面部分に含まれるフィラーは除去される
が，層間絶縁層９３の内部に含まれるフィラーは除去さ
れない。そのため，多量のフィラーが層間絶縁層９３の
中に残存したまま，多層プリント配線板が使用に供され
る。すると，使用中の加熱冷却等，過酷な環境に晒され
た場合には，層間絶縁層９３とフィラーとの熱膨張係数
の相違により，層間絶縁層９３が劣化する場合がある。

【０００８】本発明はかかる従来の問題点に鑑み，バイ
アホール形成用の開口穴の内壁及び層間絶縁層の表面を
容易かつ低コストで粗化することができ，層間絶縁層の
耐久性に優れた，多層プリント配線板の製造方法を提供
しようとするものである。

【０００９】

【課題の解決手段】請求項１に記載の発明は，絶縁基板
上に導体回路層と層間絶縁層とを交互にビルトアップし
て，バイアホールを有する多層プリント配線板を製造す
るに当たり，上記絶縁基板に第１導体回路層を形成し，
次いで，該第１導体回路層におけるバイアホール形成位
置に，少なくとも表面に離型剤を含有するホール成形用
柱を配置し，次いで，上記ホール成形用柱の頂部を露出
させた状態で，上記ホール成形用柱の側壁を取り巻くよ
うにして，上記第１導体回路層の表面に上記層間絶縁層
を形成し，次いで，上記ホール成形用柱を取り去って第
１導体回路層に達する開口穴を形成し，次いで，上記層
間絶縁層の上面及び上記開口穴内にアンカー形成用粉末
を配置し，次いで，押圧，加熱して，上記アンカー形成
用粉末を層間絶縁層の表面及び上記開口穴の内壁面に埋
設し，次いで，溶剤を用いて上記アンカー形成用粉末を
溶解除去することにより，層間絶縁層の表面を粗化表面
となすと共に上記開口穴の内壁面を粗化内壁面となし，
その後，層間絶縁層の粗化表面及び開口穴の粗化内壁面
を金属層により被覆して，第２導体回路層及びバイアホ
ールを形成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。

【００１０】本発明において最も注目すべきことは，第
１導体回路層の表面に，ホール成形用柱の側壁を取り巻
くようにして層間絶縁層を形成すること，及びホール成
形用柱を取り去った後にその抜け跡である開口穴の中及
び層間絶縁層の表面にアンカー形成用粉末を配置し，押
圧，加熱することによって，開口穴の内壁面及び層間絶
縁層の表面を粗化することである。

【００１１】次に，本発明の作用効果について説明す
る。本発明の多層プリント配線板の製造方法において
は，第１導体回路層の表面に，ホール成形用柱の側壁を
取り巻くようにして層間絶縁層を形成している。そのた
め，ホール成形用柱の頂部は層間絶縁層により被覆され
ず，露出している。それ故，層間絶縁層を研磨すること
なく，ホール成形用柱を取り去ることができ，多層プリ
ント配線板の製造が容易となる。

【００１２】また，ホール成形用柱を取り去った跡であ
る開口穴の内壁，及び層間絶縁層の表面には，アンカー
形成用粉末を埋設し，その後アンカー形成用粉末を溶解
除去している。そのため，開口穴には粗化表面が，層間
絶縁層には粗化表面が形成されて，これらの表面にはア
ンカー形成用粉末が残らない。また，層間絶縁層の内部
にも異物が存在しない。従って，層間絶縁層が，異物と
の熱膨張差によって劣化することはなく，耐久性に優れ
ている。

【００１３】また，層間絶縁層の表面及び開口穴の内壁
に対して，アンカー形成用粉末を配置し，これを押圧，
加熱している。そのため，層間絶縁層の表面及び開口穴
の内壁に，均一な厚みにアンカー形成用粉末が埋設され
る。そのため，アンカー形成用粉末の除去により，層間
絶縁層の表面には粗化表面が，また開口穴の内壁面には
粗化内壁面が，均一に形成される。

【００１４】従って，層間絶縁層の粗化表面と金属層と
の間，及び開口穴の粗化内壁面と金属層との間に，アン
カー効果によって，均一な密着力が得られ，金属層が剥
離するおそれはない。また，従来のごとく，上記平行研
磨装置は必要としないため，低コストで多層プリント配
線板を製造することができる。

【００１５】また，上記ホール成形用柱は，感光性樹脂
で作製されていることが好ましい。これにより，感光性
樹脂を露光，現像することにより，ホール成形用柱の形
成位置精度が良い。そのため，０．１ｍｍ程度の径の小
さいバイアホールであっても正確に形成することができ
る。

【００１６】また，ホール成形用柱には，少なくともそ
の表面に離型剤を含有している。離型剤は，ホール成形
用柱の中に混合されていることが好ましい。これによ
り，ホール成形用柱全体が，層間絶縁層に対して優れた
離型性を発揮し，ホール成形用柱を層間絶縁層から取去
し易くなり，開口穴を損傷させない。また，ホール成形
用柱の成形と同時にその表面に離型剤を含有させること
ができ，ホール成形用柱の作製が容易である。また，離
型剤は，上記ホール成形用柱の表面に塗布されていても
よい。これにより，離型剤の使用量の減少化を図ること
ができる。

【００１７】そして，離型剤は，フッ素系離型剤である
ことが好ましい。これにより，ホール成形用柱が開口穴
の壁面から，一層剥がれやすくなり，ホール成形用柱の
除去が容易となる。上記フッ素系離型剤としては，例え
ば，アニオン系，カチオン系，ノニオン系，又は両性の
フッ素界面活性剤，低分子量四フッ化エチレン樹脂があ
る。これらの離型剤は，ホール成形用柱の表面の滑り性
を一層良くする。

【００１８】上記アニオン系フッ素系界面活性剤として
は，フルオロアルコキシポリフルオロアルキル硫酸エス
テル，フルオロカーボンスルホン酸塩，フルオロカーボ
ンカルボン酸塩等がある。上記カチオン系フッ素系界面
活性剤としては，Ｎ−フルオロアルキルスルホンアミド
アルキルアミン第４級アンモニウム塩，Ｎ−フルオロア
ルキルスルホンアミドアルキルアミン塩等がある。

【００１９】上記ノニオン系界面活性剤としては，フル
オロカーボンスルホアミド，フルオロカーボンアミノス
ルホアミド等がある。上記両性フッ素系界面活性剤とし
ては，ベタイン型フルオロカーボンスルホアミド結合を
有するアルキルアミン，ベタイン型フルオロカーボン酸
アミド結合を有するアルキルアミン等がある。

【００２０】また，上記溶剤は酸化剤であり，上記アン
カー形成用粉末は該酸化剤によって溶解可能な粉末であ
ることが好ましい。これにより，アンカー形成用粉末の
溶解除去が容易となり，層間絶縁層の粗化表面にアンカ
ー形成用粉末が残るおそれはない。かかるアンカー形成
用粉末としては，例えば，炭酸カルシウム微粉末，エポ
キシ系樹脂微粉末，銅微粉末シリカ超微粉末等を用いる
ことができる。上記酸化剤としては，クロム酸，塩酸等
がある。

【００２１】また，請求項２に記載のように，上記ホー
ル成形用柱を配置する際に，少なくとも表面に離型剤を
含有し，電子部品搭載用凹部を形成するためのキャビテ
ィ形成部材を，上記電子部品搭載用凹部の形成位置に配
置し，該キャビティ形成部材は上記金属層形成後に取り
去ることが好ましい。これにより，多層プリント配線板
に電子部品搭載用凹部を容易に形成することができる。
また，キャビティ形成部材の表面は離型剤を含有してい
るため，キャビティ形成部材の電子部品搭載用凹部から
の除去が容易である。また，電子部品搭載用凹部の仕上
がりもよい。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態例にかかる多層
プリント配線板の製造方法について，図１〜図１２を用
いて説明する。本例により製造される多層プリント配線
板８は，図１に示すごとく，絶縁基板３上に第１導体回
路層５１と層間絶縁層６と第２導体回路層５２とを交互
にビルトアップしたものである。層間絶縁層６には，第
１導体回路層５１に達するバイアホール５３が設けられ
ている。また，層間絶縁層６には，電子部品を搭載する
ための電子部品搭載用凹部６５が形成されている。

【００２３】次に，上記多層プリント配線板の製造方法
について，図２〜図１２を用いて説明する。まず，図２
に示すごとく，絶縁基板３の表面に第１導体回路層５１
を形成する。絶縁基板３としては，例えば，ガラスエポ
キシ等の樹脂基板を用いる。第１導体回路層５１は，銅
箔等を用いて，サブトラクティブ法等により形成する。
次いで，図３に示すごとく，第１導体回路層５１におけ
るバイアホール形成位置に，ホール成形用柱１を配置す
る。

【００２４】ホール成形用柱１は，図１１に示すごと
く，平滑面１０を有する，直径０．２ｍｍの円柱であ
る。ホール成形用柱１は，アクリル系樹脂等の感光性樹
脂と離型剤との混合物を，絶縁基板３の上に供給し，こ
れを露光，現像することによって形成する。離型剤とし
ては，低分子量四フッ化エチレン樹脂を用いる。

【００２５】また，図３に示すごとく，絶縁基板３上に
おける電子部品搭載用凹部の形成位置に，電子部品搭載
用凹部を形成するためのキャビティ形成部材２を配置す
る。キャビティ形成部材２は，図１２に示すごとく，離
型剤２３０を有する耐熱再剥離フィルムＮＴ７５（商品
名，パナック株式会社製，厚み７５μｍ程度）を用い
て，電子部品搭載用凹部の形状に加工したものである。

【００２６】次いで，図４に示すごとく，ホール成形用
柱１の側壁を取り巻くようにして，第１導体回路層５１
の表面に層間絶縁層６を形成する。ホール成形用柱１の
頂部１７は，層間絶縁層６の表面より突出させる。

【００２７】上記層間絶縁層６を形成するに当たって
は，フェノールノボラック型エポキシ樹脂１００重量
部，イミダゾール５重量部からなる原材料を混練し，ブ
チルセロソルブアセテートを１０重量％添加する。そし
て，この混合物をホモディスバーにより攪拌した後，３
本ローラで混練する。この樹脂混練物を絶縁基板３の表
面全体に塗布・硬化する。この際，ホール成形用柱１の
頂部１７を露出させるようにする。

【００２８】次いで，図５に示すごとく，ホール成形用
柱１を取り去って，層間絶縁層６に第１導体回路層５１
に達する開口穴６０を形成する。ホール成形用柱１を取
り去るに当たっては，超音波振動をかけながら，上記絶
縁基板３を，感光性樹脂溶解液（塩化メチル溶液）に３
分間浸漬する。これにより，ホール成形用柱が除去され
て，内径０．２ｍｍの開口穴６０が形成される。

【００２９】次いで，図６に示すごとく，層間絶縁層６
の上面及び開口穴の中に，アンカー形成用粉末４を載置
し，その上方から押圧板４５により押圧し，加熱する。
これにより，層間絶縁層６を軟化させて，アンカー形成
用粉末４を層間絶縁層６の表面に埋設する。

【００３０】アンカー形成用粉末４は，溶剤によって溶
解可能な炭酸カルシウム微粉末である。次いで，図７に
示すごとく，押圧板４５を取り去った後，層間絶縁層６
に埋設しなかったアンカー形成用粉末４を除去する。

【００３１】次いで，溶剤である塩酸水溶液に，上記絶
縁基板３を浸漬する。これにより，アンカー形成用粉末
４を溶解除去して，図８に示すごとく，層間絶縁層６に
粗化表面６２を形成するとともに，開口穴６０の粗化内
壁面６１を形成する。なお，かかる粗化処理が施された
絶縁基板には，ドリル等により，必要に応じて貫通スル
ーホール形成用の貫通穴を穿設する。

【００３２】次いで，図９に示すごとく，スクリーン印
刷法により，感光性樹脂を塗布し，層間絶縁層６の表面
における第２導体回路層を形成しない部分を露光し，硬
化させることにより，無電解めっき用のレジスト膜７を
形成する。次いで，上記絶縁基板３をパラジウム─スズ
コロイド触媒溶液で処理して，層間絶縁層６におけるレ
ジスト非形成部分に触媒核を形成する。

【００３３】次いで，図１０に示すごとく，層間絶縁層
６の粗化表面６２及び開口穴６０の粗化内壁面６１に，
無電解銅めっき法により，金属層５を形成する。これに
より，層間絶縁層６の表面には第２導体回路層５２を，
開口穴６０にはバイアホール５３を形成する。なお，金
属層５は，めっき法の他に，スパッタリング，蒸着，ペ
ースト塗布によっても形成できる。その後，キャビティ
形成部材２及び不要であれば感光性レジスト膜７を除去
する。以上により，図１に示す多層プリント配線板８を
得る。

【００３４】次に，本例の作用効果について説明する。
本例においては，図４に示すごとく，第１導体回路層５
１の表面に，ホール成形用柱１の側壁を取り巻くように
して層間絶縁層６を形成している。そのため，ホール成
形用柱１の頂部１７は層間絶縁層６により被覆されず，
露出する。それ故，層間絶縁層６を研磨することなく，
ホール成形用柱１を取り去ることができる。

【００３５】また，図７に示すごとく，ホール成形用柱
を取り去った跡である開口穴６０の内壁，及び層間絶縁
層６の表面には，アンカー形成用粉末４を埋設し，その
後アンカー形成用粉末４を溶解除去している。そのた
め，図８に示すごとく，開口穴６０には粗化表面６１
が，層間絶縁層６には粗化表面６２が形成されて，これ
らの表面にはアンカー形成用粉末が残らない。

【００３６】また，層間絶縁層６の内部にも，アンカー
形成用粉末等の異物が存在しない。従って，層間絶縁層
６が，異物との熱膨張差によって劣化することはなく，
耐久性に優れている。しかも，極めて低価格でありなが
ら，その含有により耐湿性に問題を残す炭酸カルシウム
微粉末をアンカー形成用粉末４として使うことができ
る。

【００３７】また，図６に示すごとく，層間絶縁層６の
表面及び開口穴６０の内壁に対して，アンカー形成用粉
末４を配置し，これを押圧，加熱している。そのため，
層間絶縁層６の表面及び開口穴６０の内壁に，均一な厚
みにアンカー形成用粉末４が埋設される。そのため，図
７に示すごとく，アンカー形成用粉末の除去により，層
間絶縁層６の表面には粗化表面６２が，また開口穴６０
の内壁には粗化内壁面６１が，均一な厚みに形成され
る。

【００３８】従って，図１０に示すごとく，層間絶縁層
６の粗化表面６２と金属層５との間，及び開口穴６０の
粗化内壁面６１と金属層５との間に，アンカー効果によ
って，均一な密着力が得られ，金属層の剥離を防止でき
る。また，従来のような上記平行研磨装置は必要としな
いため，低コストで多層プリント配線板８を製造するこ
とができる。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば，バイアホール形成用の
開口穴の内壁及び層間絶縁層の表面を容易かつ低コスト
で粗化することができ，層間絶縁層の耐久性に優れた，
多層プリント配線板の製造方法を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態例における，多層プリント配線板の断
面図。

【図２】実施形態例における，第１導体回路層を形成し
た絶縁基板の説明図。

【図３】実施形態例における，ホール成形用柱及びキャ
ビティ形成部材を配置した絶縁基板の説明図。

【図４】実施形態例における，表面に層間絶縁層を形成
した絶縁基板の説明図。

【図５】実施形態例における，ホール成形用柱を取り去
った絶縁基板の説明図。

【図６】実施形態例における，アンカー形成用粉末を押
圧，加熱する方法を示す説明図。

【図７】実施形態例における，アンカー形成用粉末を埋
設した層間絶縁層を示す説明図。

【図８】実施形態例における，粗化表面を形成した層間
絶縁層と，粗化内壁面を形成した開口穴とを示す説明
図。

【図９】実施形態例における，表面にレジスト膜を形成
した層間絶縁層の説明図。

【図１０】実施形態例における，金属層を被覆した層間
絶縁層の説明図。

【図１１】実施形態例における，ホール成形用柱の斜視
図。

【図１２】実施形態例における，離型剤を混合したキャ
ビティ形成部材を示す説明図。

【図１３】従来例における，多層プリント配線板の製造
方法の問題点を示す説明図。

【図１４】従来例における，粗化処理を施した絶縁基板
の説明図。

【図１５】従来例における，多層プリント配線板の断面
図。

【符号の説明】

１，，，ホール成形用柱， １０．．．平滑面， ２３０．．．離型剤， ２．．．キャビティ形成部材， ３．．．絶縁基板， ５１．．．第１導体回路層， ５２．．．第２導体回路層， ５３．．．バイアホール， ６．．．層間絶縁層， ６０．．．開口穴， ６１．．．粗化内壁面， ６２．．．粗化表面， ７．．．レジスト膜， ８．．．多層プリント配線板，

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基板上に導体回路層と層間絶縁層と
   を交互にビルトアップして，バイアホールを有する多層
   プリント配線板を製造するに当たり，上記絶縁基板に第
   １導体回路層を形成し，次いで，該第１導体回路層にお
   けるバイアホール形成位置に，少なくとも表面に離型剤
   を含有するホール成形用柱を配置し，次いで，上記ホー
   ル成形用柱の頂部を露出させた状態で，上記ホール成形
   用柱の側壁を取り巻くようにして，上記第１導体回路層
   の表面に上記層間絶縁層を形成し，次いで，上記ホール
   成形用柱を取り去って第１導体回路層に達する開口穴を
   形成し，次いで，上記層間絶縁層の上面及び上記開口穴
   内にアンカー形成用粉末を配置し，次いで，押圧，加熱
   して，上記アンカー形成用粉末を層間絶縁層の表面及び
   上記開口穴の内壁面に埋設し，次いで，溶剤を用いて上
   記アンカー形成用粉末を溶解除去することにより，層間
   絶縁層の表面を粗化表面となすと共に上記開口穴の内壁
   面を粗化内壁面となし，その後，層間絶縁層の粗化表面
   及び開口穴の粗化内壁面を金属層により被覆して，第２
   導体回路層及びバイアホールを形成することを特徴とす
   る多層プリント配線板の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１において，上記ホール成形用柱
   を配置する際に，少なくとも表面に離型剤を含有し，電
   子部品搭載用凹部を形成するためのキャビティ形成部材
   を，上記電子部品搭載用凹部の形成位置に配置し，該キ
   ャビティ形成部材は上記金属層形成後に取り去ることを
   特徴とする多層プリント配線板の製造方法。